Linux shell 兑现多线程

Linux shell 实现多线程
#!/bin/bash

for?((i=0;i<5;i++));do
????????{
????????????????sleep?3;echo?1>>aa?&&?echo?"done!"
????????}?
done
wait
cat?aa|wc?-l
rm?aa

?

这种情况下，程序顺序执行，每个循环3s，共需15s左右。

?

$?time?bash?test.sh?
done!
done!
done!
done!
done!
5

real????0m15.030s
user????0m0.002s
sys?????0m0.003s

?

实例二：“多进程”实现

?

#!/bin/bash

for?((i=0;i<5;i++));do
????????{
????????????????sleep?3;echo?1>>aa?&&?echo?"done!"
????????}?&
done
wait
cat?aa|wc?-l
rm?aa

?

这个实例实际上就在上面基础上多加了一个后台执行&符号，此时应该是5个循环任务并发执行，最后需要3s左右时间。

?

$?time?bash?test.sh?
done!
done!
done!
done!
done!
5

real????0m3.011s
user????0m0.002s
sys?????0m0.004s

?

效果非常明显。

这里需要说明一下wait的左右。wait是等待前面的后台任务全部完成才往下执行，否则程序本身是不会等待的，这样对后面依赖前面任务结果的命令来说就可能出错。例如上面wc -l的命令就报错：不存在aa这个文件。

wait命令的官方解释如下：

?

???????wait?[n]
??????????????Wait?for?the?specified?process?and?return?its?termination?status.??n?may?be?a?process?ID?or??a??job??specification;?if?a?job?spec?is?given,?all?processes?in?that?job's?pipeline?are?waited?for.??If?n?is?not?given,?all?currently?active?child?processes?are?waited?for,?and?the?return?status?is?zero.??If??n??specifies??a??non-existentprocess??or?job,?the?return?status?is?127.??Otherwise,?the?return?status?is?the?exit?status?of?the?last?processor?job?waited?for.

?

以上所讲的实例都是进程数目不可控制的情况，下面描述如何准确控制并发的进程数目。

?

#!/bin/bash
#?2006-7-12,?by?wwy
#———————————————————————————–
#?此例子说明了一种用wait、read命令模拟多线程的一种技巧
#?此技巧往往用于多主机检查，比如ssh登录、ping等等这种单进程比较慢而不耗费cpu的情况
#?还说明了多线程的控制
#———————————————————————————–


function?a_sub?{?#?此处定义一个函数，作为一个线程(子进程)
sleep?3?#?线程的作用是sleep?3s
}


tmp_fifofile="/tmp/$$.fifo"
mkfifo?$tmp_fifofile??????#?新建一个fifo类型的文件
exec?6<>$tmp_fifofile??????#?将fd6指向fifo类型
rm?$tmp_fifofile


thread=15?#?此处定义线程数
for?((i=0;i<$thread;i++));do?
echo
done?>&6?#?事实上就是在fd6中放置了$thread个回车符


for?((i=0;i<50;i++));do?#?50次循环，可以理解为50个主机，或其他

read?-u6?
#?一个read?-u6命令执行一次，就从fd6中减去一个回车符，然后向下执行，
#?fd6中没有回车符的时候，就停在这了，从而实现了线程数量控制

{?#?此处子进程开始执行，被放到后台
??????a_sub?&&?{?#?此处可以用来判断子进程的逻辑
???????echo?"a_sub?is?finished"
??????}?||?{
???????echo?"sub?error"
??????}
??????echo?>&6?#?当进程结束以后，再向fd6中加上一个回车符，即补上了read?-u6减去的那个
}?&

done

wait?#?等待所有的后台子进程结束
exec?6>&-?#?关闭df6


exit?0

?

sleep 3s，线程数为15，一共循环50次，所以，此脚本一共的执行时间大约为12秒

即：
15×3=45, 所以 3 x 3s = 9s
(50-45=5)<15, 所以 1 x 3s = 3s
所以 9s + 3s = 12s

$ time ./multithread.sh >/dev/null

real???????0m12.025s
user???????0m0.020s
sys????????0m0.064s

而当不使用多线程技巧的时候，执行时间为：50 x 3s = 150s。

此程序中的命令

mkfifo?tmpfile

和linux中的命令

mknod?tmpfile?p

效果相同。区别是mkfifo为POSIX标准，因此推荐使用它。该命令创建了一个先入先出的管道文件，并为其分配文件标志符6。管道文件是进程之间通信的一种方式，注意这一句很重要

exec?6<>$tmp_fifofile??????#?将fd6指向fifo类型

如果没有这句，在向文件$tmp_fifofile或者&6写入数据时，程序会被阻塞，直到有read读出了管道文件中的数据为止。而执行了上面这一句后就可以在程序运行期间不断向fifo类型的文件写入数据而不会阻塞，并且数据会被保存下来以供read程序读出。

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