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目录1

第1章 C++组件简介1

1.1 既是好消息，也是坏消息1

1.2 面向对象方法2

1.3 面向对象架构2

1.4 C++组件3

1.5 面向对象软件组件3

1.5.1 什么是类4

1.5.2 抽象数据类型4

1.5.3 类作为模型8

1.5.4 类类型9

第2章 进程解剖25

2.1 什么是进程25

2.2 进程状态28

2.3 进程优先权34

2.4 上下文切换35

2.5 进程关系35

2.5.1 进程终止39

2.5.2 同步和异步进程39

2.6 进程映射41

2.7 进程资源42

2.7.1 硬件资源43

2.7.3 软件资源44

2.7.4 优先权与资源44

2.7.2 数据资源44

第3章 轻量级进程：线程47

3.1 多线程处理49

3.2 线程与进程的相似之处52

3.3 线程与进程的不同之处52

3.4 线程的优点53

3.6 线程类型54

3.6.1 休眠（sleeper）和单步（one-shot）54

3.5 线程的缺点54

3.6.2 先占工作55

3.6.3 延迟工作55

3.7 线程相关信息55

3.8 线程创建57

3.8.1 谁可以终止线程58

3.8.2 分离线程60

3.8.3 远程线程60

3.9 线程堆栈60

3.10 线程控制61

3.10.1 临界区61

3.10.2 挂起和恢复线程63

3.11 线程优先权64

3.12 线程状态70

3.13 线程与资源71

3.14 线程的实现模型：用户级线程71

3.14.1 核心级线程71

3.14.2 混合线程71

第4章 多任务与多线程编程73

4.1 什么是多任务编程73

4.1.1 对话级多任务编程74

4.1.2 进程级多任务编程74

4.2 合作和抢占式多任务75

4.1.3 多线程编程75

4.2.1 合作多任务76

4.2.2 抢占式多任务78

4.2.3 时间片的大小79

4.3 多处理器下的多线程80

4.3.1 非对称多处理器处理81

4.3.2 对称多处理器处理81

4.3.3 具有多处理器的多线程处理模型82

4.4 规划策略84

4.4.1 规划策略目标84

4.4.2 规划策略准则85

4.4.3 轮询和FIFO规划86

4.4.4 最短任务优先规划法87

4.4.5 最短剩余时间规划法88

第5章 进程间和线程间通信89

5.1 依赖关系89

5.1.1 通信依赖性90

5.1.2 合作依赖性91

5.1.3 计数线程与进程依赖性91

5.2 进程间和线程间通信94

5.2.1 什么是进程间通信94

5.2.2 进程间通信类型95

5.3 线程间通信114

第6章 合作与同步123

6.1 竞争条件123

6.1.1 数据同步127

6.1.2 硬件同步127

6.1.3 任务同步128

6.2 同步关系129

6.3 进程同步机制130

6.3.1 信号量提供钥匙130

6.3.2 信号量类型132

6.3.4 使用互斥量锁定防止竞争条件136

6.3.3 自愿互斥量策略136

6.3.5 临界区145

6.4 避免竞争条件147

6.5 死锁必需的条件148

6.6 远离死锁148

第7章 接口类与进程间通信149

7.1 接口类详解149

7.1.1 接口类的类型149

7.1.2 减小参数和全局变量的数量155

7.2 C++没有多线程处理的关键字157

7.3 面向对象接口到管道158

7.4 使用接口类来实现面向对象命名管道173

7.4.1 相关客户／服务器术语174

7.4.2 名字包含哪些内容174

7.4.3 命名管道和iostream复合175

7.4.4 npstream接口类176

7.4.5 命名管道与STL istream_iterator和ostream_iterator181

第8章 同步对象185

8.1 初识mutex类186

8.1.1 命名互斥量类195

8.1.2 同步和依赖性关系（示例）199

8.1.3 表示条件的类206

8.1.4 等待多个事件或互斥量213

8.1.5 通过类成员函数锁定和取消锁定217

8.1.6 小结219

第9章 线程处理面向对象架构221

9.1 什么是多线程架构221

9.2 使用多线程的常见架构223

9.2.1 文件服务器225

9.2.2 数据库服务器和事务服务器227

9.2.3 应用服务器229

9.2.4 事件驱动架构233

9.3 黑板架构235

9.4 途径上的不同（面向对象与过程化）237

9.4.1 封装是关键（保护和数据隐藏）239

9.4.2 类成员函数CREW策略251

9.5 增量多线程处理252

第10章 类层次和线程处理C++组件255

10.1 抽象基类255

10.2 具体类——理想终结者258

10.2.1 多线程层次中的节点类260

10.2.2 线程与容器和集合类261

10.2.3 应用框架类276

11.1 线程、对象和作用域295

第11章 类行为和线程处理295

11.1.1 连接与作用域296

11.1.2 线程和类作用域297

11.2 同步关系和对象成员函数297

11.3 在多线程环境中构建和析构对象306

11.3.1 exit()和abort()306

11.3.2 构造函数和SS关系307

11.3.3 析构函数与FF关系308

11.3.4 线程集合与对象309

11.3.5 线程与异常处理311

11.4 线程安全函数318

11.5 多线程环境中的不安全函数319

11.6 在多线程架构中使用STL算法320

第12章 测试多线程应用程序323

12.1 软件测试的目标323

12.1.1 分而治之（divide and conquer）324

12.1.2 软件测试类型326

12.1.3 对象的组件复合327

12.1.4 成员函数访问数据组件328

12.1.5 成员函数正确性328

12.1.7 成员函数调用序列329

12.1.6 对象的过渡状态329

12.1.8 对象完整性330

12.2 对象的测试实例336

12.2.1 对象构建的测试实例336

12.2.2 析构函数的测试实例337

12.2.3 赋值的测试实例338

12.2.4 对象派生子类339

12.2.5 成员函数性能的测试实例339

12.2.6 对象资源需求和测试实例340

12.2.7 测试公有对象访问、受保护对象访问以及线程化对象访问340

12.3.2 规划问题341

12.3.1 开放层次问题341

12.3 测试多线程架构的问题341

12.4 使用常用模型和架构342

第13章 实现并发的最后思考345

附录A POSIX线程管理规范349

附录B 类关系图规范387

附录C POSIX线程管理函数391

附录D Win32线程管理函数415

附录E OS/2线程管理函数439

附录F 线程和同步类（POSIX，Win32以及OS/2）473

参考文献503

索引509