多线程下类对象的服务承诺探讨

(Owed by: 春夜喜雨 http://blog.csdn.net/chunyexiyu)

引言：

多线程下，哪些需要类本身处理资源共享冲突，哪些需要类调用方保证共享冲突。
类对象 与 调用者 各自应该有哪些服务承诺？
下面来探讨探讨。

问题：

当我们new一个类对象Object后，该对象存入一个指针中pObject；
该pObject类对象指针的服务承诺有哪些。

我们设计类的时候，可能碰到：

1. 可能会遗忘对外承诺的服务连贯性；
2. 有时也可能是过渡设计–过渡承诺自己完不成的任务；

问题是：

1. 如何区分哪些是类中应该承诺完成的？
2. 如何区分哪些是应由外部调用者来承诺的？

服务承诺

我觉的外部调用者需要承诺的比较好定义，除了这部分外，是需要类中应该承诺的。
当然这个也不是绝对的，从通常意义上来总结。

外部调用者来说：

1. 类对象指针pObject的维护肯定有外部负责维护的，pObject的声明周期应由外部来维护；
   pOjbect指针生命周期通常由外部主动维护，什么时候创建，什么时候销毁；
2. 类对象构造，析构的完整性、唯一性应该由外部来维护；
   不能在类对象构造还未完成时，来使用pObject；
   不能在类对象析构调用中或析构后，还在使用pObject；
   不能调用类对象构造多次/或析构多次，这个应由外部保证；
   不能构造函数和析构函数在不同线程同时调用，应由外部保证；
   也即同一时刻，构造函数执行 与 类其它函数互斥，析构函数执行 与 类其它函数互斥；
3. 类中的某函数要求执行的唯一性时，同构造析构函数一样，也由外部来维护其唯一性；
   例如某个函数要求调用时，和其它函数均互斥，这种类型和构造析构函数类似，可以由外部来保证其执行的唯一性。

类对象对外的承诺：

1. 除构造函数、析构函数外，其它函数的调用可重入性
   同一个函数，在不同线程上调用的可重入性需要类对象来保证
2. 除构造函数、析构函数外，其它函数的调用的资源互斥
   不同函数，在不同线程上调用对资源访问的互斥，应由类对象来保证
3. 除构造函数、析构函数外，其它函数的调用的互斥
   在不同的线程上调用，函数调用互斥应有类对象自己通过加锁等方式支持。
4. 除构造函数、析构函数外，其它函数的调用的顺序性
   不同函数可能存在顺序调用关系，需要类对象通过自身加锁状态等方式来组织判断，不出现崩溃异常。

典型例子

有时也可以为了处理方便，把外部使用锁也放在类对象的内部：
例如：
下面这个类对外提供一个外部锁，供外部做某个外部时序处理时使用；

class X
{
    
public:
    // 获取id
    uin32_t Get(); 
    // 保存
    void Store(info *);
    // 获取外部锁
    std::mutex* OuterMutex() {
    return &outer_mutex;}
private:
   std::mutex inner_mutex;
   std::mutex outer_mutex;
}

假如Store与Get本身都通过inner_mutex支持多线程访问；
但部分情况，我们有外部要求，需要Get调用和Store能够一起做单线程访问约束；

 lock();
    {
    Get(); Store(info);} 
 unlock();

此时我们就可以通过外部锁来实现：在每个调用Get & Store的时候，使用外部锁加锁，当调用完毕Store后，释放外部锁。

   x.OuterMutex().lock();
    {
    
      uint32_t m = x.Get();
      ...
      x.Store(&myinfo);
    }
    x.OuterMutex().unlock();

这种对于类的部分函数绑定在一起的单线程访问约束项，就可以由外部调用函数，通过外部锁来实现。
这样不会影响这些函数单独访问时的多线程支撑，Store在不和Get一起时，互相都可以多线程访问。

(Owed by: 春夜喜雨 http://blog.csdn.net/chunyexiyu)