【Qt】如何保证线程安全（以日志写入为例）

前言

在近日学习中发现，如果开发一个单例模式的日志系统，难免会出现多个线程记录日志的情况，这个时候线程可能导致竞争，或者始料未及的情况发生。

通过学习，如果要保证线程安全，要使用互斥锁QMutex，和QMutexLocker。

根据官方文档对这两个类进行解释：

QMutex：保证一个对象、数据结构或者代码片段在同一时间只有一个线程可以访问。经常和QMutexLocker一起使用，达到自动释放锁的效果。

QMutexLocker：是一个用来简化QMutex加锁和解锁的类。

看了具体解释，现在我来具体使用，假设我有一个Logger.h文件，在下面添加一个QMutex mutex_;

class Logger : public QObject 
{
    Q_OBJECT
public:
    void log(LogLevel level, const QString& message); // 假设要这个函数线程安全
    // ...其他定义
    
private:
    // 添加这个成员变量。
    QMutex mutex_;
};

 然后在写入日志的函数开始就加上这么一行，就让写入操作是线程安全的了。如同注释，离开这个作用域，锁会被自动打开。 

void Logger::log(LogLevel level, const QString& message) 
{
	// 离开这个作用域时自动解锁
	QMutexLocker locker(&mutex_);
    
    //... 写入日志的操作
}

如果不使用QMutexLocker，那么要这样手动加锁和解锁。

void Logger::log(LogLevel level, const QString& message) 
{
	// 加锁
	mutex_.lock();
    
    //... 写入日志的操作

    // 解锁
    mutex_.unlock();
}

如下，大家仔细思考就会发现，万一在写入日志过程中使用了return，函数提前结束，是不是就会出现没有解锁的情况，这肯定是不安全的。所以还是建议QMutex和QMutexLocker一起使用。

void Logger::log(LogLevel level, const QString& message) 
{
	// 加锁
	mutex_.lock();
    
    //... 写入日志的操作
    // 假设这里不小心return了，导致没有解锁，出现不安全的情况
    return;

    // 解锁
    mutex_.unlock();
}