【Ruby3.x】ConditionVariable定数の使い方

ConditionVariableクラスは、複数のスレッドが互いに連携し、特定の条件が整うまで待機したり、条件が整ったことを通知したりする際に利用される機構を表すクラスです。これは、並行処理を行うプログラムにおいて、スレッド間の安全な情報共有や処理順序の制御を実現するために設計されています。

具体的には、あるスレッドが特定の条件が満たされるのを待つ間、一時的に処理を中断し、その条件が他のスレッドによって満たされたときに、再び処理を再開させる仕組みを提供します。ConditionVariableクラスは単独で使用されることは少なく、通常はMutex（相互排他ロック）と組み合わせて利用されます。Mutexによって共有リソースへの排他的アクセスを保証しつつ、ConditionVariableがスレッドの待機と通知を管理することで、競合状態を避け、かつ不必要なビジーループ（条件が満たされたか繰り返しチェックするループ）を防ぎます。

利用する際には、waitメソッドで条件が満たされるまでスレッドを停止させ、同時にMutexを一時的に解放します。条件が満たされたら、signalメソッドで待機中のスレッドのうち一つを、broadcastメソッドで全ての待機中のスレッドを起こして、処理を再開させることが可能です。これにより、複雑な並行処理プログラムにおいて、スレッド間のデッドロックを回避し、効率的で信頼性の高い協調動作を実現します。

Copy
1require 'thread'
2
3# ConditionVariableのインスタンスを作成
4mutex = Mutex.new
5condition = ConditionVariable.new
6
7# スレッド1 (待機側): condition.wait を呼び出す
8Thread.new do
9  mutex.synchronize do
10    puts "[Thread 1] 待機中..."
11    condition.wait(mutex) # Mutexを解放し、通知があるまで待機
12    puts "[Thread 1] 通知を受け取り、再開しました。"
13  end
14end
15
16# スレッド2 (通知側): condition.signal を呼び出す
17Thread.new do
18  sleep 0.1 # スレッド1が待機状態に入るのを待つ
19  mutex.synchronize do
20    puts "[Thread 2] 通知します。"
21    condition.signal # 待機中のスレッドを1つ起こす
22  end
23end
24
25sleep 0.5 # 全てのスレッドが完了するのを待つ

引数なし

引数はありません

Class

ConditionVariableは、スレッド間の同期を取るために使用されるクラスです。このクラスは、スレッドが特定の条件が満たされるまで待機したり、待機中のスレッドに通知したりする機能を提供します。