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本文详细地介绍了Ruby中使用的线程，包括线程的概述、生成、操作、Mutex、Queue，线程间的同步。另外，还附加了“哲学家就餐”问题的程序实例。

作者：Ruby中文社区来源：Ruby中文社区 2007年9月14日

关键字：

Mutex有下列方法：

Mutex.new

生成新的互斥锁。

Mutex#lock

加锁。若已经处于加锁状态则会一直等待下去，直到解锁为止。

Mutex#unlock

解锁。若有其它等锁的线程则会让它们通过。

Mutex#synchronize

执行从获得锁到解锁全过程的迭代器。

Mutex#try_lock

获得锁。若已处于加锁状态，则返回false且不会挂起。

Queue

Queue就像一条读写数据的管道。提供数据的线程在一边写入数据，而读取数据的线程则在另一边读出数据。若Queue中没有可供读取的数据时，读取数据的线程会挂起等待数据的到来。

下面就是一个使用Queue的简单程序：

1 require "thread"

2

3 q = Queue.new

4

5 th = Thread.start {

6    while line = q.pop

7       print line

8    end

9 }

10

11 while gets

12    q.push $_

13 end

14 q.push nil # 终止标记

15 th.join

本程序中，一个线程读入一行之后，另一个线程就输出它。若把第3行改成数组，即“q=[]”后，线程间失去同步，则程序无法正确运作。

Queue有下列方法：

Queue.new

生成新的Queue。

Queue.empty?

若Queue为空则返回真。

Queue.push value

向Queue添加value。

Queue.pop [non_block]

从Queue中取出数据。若参数non_block被指定为非假值而且Queue为空时，则引发错误。其他情况下，若Queue为空时，读取数据的线程会被挂起直到有新数据加入。

例题

让我们来看一看在并行处理编程领域中非常有名的“哲学家就餐”问题。

“哲学家就餐”问题就是指在下述情况下，哲学家如何取得同步的问题。

有N位哲学家围坐在圆桌旁。圆桌中间放着盛满意大利面条的大盘子。另有N把叉子分别放在每位哲学家身旁。哲学家继续思考问题，若觉得饿就会拿起两旁的叉子就餐。吃完后就将叉子放回去。这些哲学家都是绅士，即使很饿也会等到两旁都有叉子可用之后才会就餐。

运行程序后会依次显示当前的状态。各个字符所代表的意义如下。

o:正在思考问题的哲学家

*:正在工作的哲学家

-:无人使用的叉子

|:正被使用的叉子

哲学家思考的时间和就餐的时间由随机数决定。

1 #

2 # The Dining Philosophers - thread example

3 #

4 require "thread"

5 

6 N=7    # number of philosophers

7 $forks = []

8 for i in 0..N-1

9   $forks[i] = Mutex.new

10 end

11 $state = "-o"*N

12 

13 def wait

14   sleep rand(20)/10.0

15 end

16 

17 def think(n)

18   wait();

19 end

20 

21 def eat(n)

22   wait();

23 end

24 

25 def philosopher(n)

26   while true

27     think n

28     $forks[n].lock

29     if not $forks[(n+1)%N].try_lock

30       $forks[n].unlock    # avoid deadlock

31       next

32     end

33     $state[n*2] = ?|;

34     $state[(n+1)%N*2] = ?|;

35     $state[n*2+1] = ?*;

36     print $state, "\n"

37     eat(n)

38     $state[n*2] = ?-;

39     $state[(n+1)%N*2] = ?-;

40     $state[n*2+1] = ?o;

41     print $state, "\n"

42     $forks[n].unlock

43     $forks[(n+1)%N].unlock

44   end

45 end

46 

47 for i in 0..N-1

48   Thread.start{philosopher(i)}

49   sleep 0.1

50 end

51 sleep

52 exit

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