QReadWriteLock 與 QSemaphore

使用 QMutex 與 QMutexLocker 時，被鎖定的區域一次只允許一個執行緒，其它執行緒必須等待解除鎖定，方可嘗試取得鎖定並執行程式，在大量執行緒存取共用資源的情況下，執行緒的等待必然造成效能上的瓶頸。

在某些時候，共用資源是可以被多個執行緒以唯讀方式進行讀取，而不會影響資源共用的安全性，在這種情況下，不必讓執行緒等待，您可以使用QReadWriteLock來區分唯讀或寫入的共用鎖定，例如：

QReadWriteLock lock;

void ReaderThread::run() {
    ...
    lock.lockForRead();
    // 讀取共用資料
    lock.unlock();
    ...
}

void WriterThread::run() {
    ...
    lock.lockForWrite();
// 設定、寫入共用資源
    lock.unlock();
    ...
}

QReadWriteLock的lockForRead()方法，在共用資源正在進行設定或寫入，也就是另一個區域已被lockForWrite()時，才進行執行緒的阻斷，如果沒有設定或寫入的動作，則lockForRead()並不會讓其它執行緒等待。

QReadLocker與QWriteLocker為一個方便的類別，以QReadWriteLock物件為引數來建構，建構時進行讀取鎖定或寫入鎖定，解構時解除鑜定。

有些共用資源擁有一定的可存取次數，在多執行緒存取的情況下，可以同時允許一定數量的執行緒來存取共用資源，您可以自行計數執行緒進入與離開的次數，例如在 QWaitCondition 中生產者與消費者的例子，若店員可以持有不只一個產品，則生產者或消費者可以存取店員共用區的次數，則必須自行實作計算。

您也可以直接使用QSemaphore，它為您提供計數信號，在建構QSemaphore，可以指定資源可獲取的量（次數），不設定則預設為0，您可以使用acqire()來表示將存取多少資源，使用release()表示將釋放多少資源，使用available()來得知有多少資源可以存取，例如：

QSemaphore sem(5);      // sem.available() == 5

sem.acquire(3);         // sem.available() == 2
sem.acquire(2);         // sem.available() == 0
sem.release(5);         // sem.available() == 5
sem.release(5);         // sem.available() == 10

在 Qt 的文件中有個 Semaphores Example，使用QSemaphore來實作生產者與消費者，您可以觀看其原始程式碼，該程式有一個8192空間的char型態buffer陣列，可以被生產者與消費者存取，其中：

void Producer::run() {
     qsrand(QTime(0,0,0).secsTo(QTime::currentTime()));
     for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
         freeBytes.acquire();
         buffer[i % BufferSize] = "ACGT"[(int)qrand() % 4];
         usedBytes.release();
     }
}

freeBytes為QSemaphore的實例，初始為 8192次的資源，每acqire()一次，表示將用掉buffer陣列中的一個索引位置，用以限制生產者可以放入buffer陣列的字元數量，而 usedBytes為QSemaphore的實例，是用來告訴消費者，buffer中已使用的索引量，每次存入buffer一個字元，就release一次usedBytes，表示消費者可以多消費一次字元，在消費者這邊：

void Consumer::run() {
     for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
         usedBytes.acquire();
         fprintf(stderr, "%c", buffer[i % BufferSize]);
         freeBytes.release();
     }
     fprintf(stderr, "\n");
}

每當消費者要取出buffer中的一個字元時，就acqiire一次usedBytes，表示用掉一個索引位置，最後再release一次freeBytes，這用以告知生產者，多出一個可以存放buffer的次數。