在现代Web应用和大型系统中，并发编程是一个不可或缺的技术。并发编程允许程序同时执行多个任务，从而提高应用程序的性能和响应速度。Ruby 语言本身并不以并发能力著称，但通过一些库和技巧，我们仍然可以实现高效的并发编程。
线程基础
在讨论并发编程之前，首先需要了解线程的基本概念。线程是操作系统分配处理器时间的基本单位。一个进程可以有多个线程，这些线程共享相同的内存空间，因此它们可以相互协作完成任务。Ruby 中的线程是一种轻量级的并发机制，它允许在一个进程中运行多个线程，每个线程都可以独立执行代码块。
创建线程
在 Ruby 中，创建线程非常简单，只需要使用 Thread.new 或者 Thread.start 方法即可。这两种方法都会立即启动一个新的线程。例如：
thread = Thread.new { puts "Hello from thread!" }在这个例子中，我们创建了一个新的线程并立即执行了代码块中的内容。注意，主线程会继续执行接下来的代码，而新创建的线程将并行执行。
等待线程结束
如果需要等待线程结束，可以调用 join 方法。join 方法会使当前线程暂停执行，直到被调用的线程完成其工作。
thread = Thread.new { sleep 5; puts "Thread finished" }
puts "Main thread"
thread.join
puts "Both threads have finished"在这个例子中，主线程会先输出“Main thread”，然后等待新创建的线程完成，最后输出“Both threads have finished”。
线程同步
虽然线程提供了并发执行的能力，但同时也带来了数据竞争的问题。数据竞争发生在多个线程尝试同时修改同一资源时。为了避免这种情况，我们需要使用同步机制来确保线程安全。
使用互斥锁
互斥锁（Mutex）是一种常用的同步机制，它可以保证在同一时刻只有一个线程能够访问特定的资源。Ruby 提供了 Mutex 类来帮助我们实现这一点。
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---- -------在这个例子中，我们创建了一个计数器，并且有5个线程试图同时增加这个计数器的值。通过使用 Mutex 的 synchronize 方法，我们确保了在同一时刻只有一个线程能够访问并修改计数器，从而避免了数据竞争问题。
协程与纤程
除了传统的线程之外，Ruby 还提供了一种更轻量级的并发模型——纤程（Fiber）。纤程允许我们在单一线程内部实现复杂的并发逻辑，而无需担心线程间的同步问题。
纤程的基本用法
纤程可以通过 Fiber.new 创建，并通过调用 .resume 方法来执行。纤程的状态可以在执行过程中保存和恢复，这使得我们可以实现类似协程的功能。
fiber = Fiber.new do puts "First fiber" Fiber.yield # 暂停当前纤程 puts "Second fiber" end fiber.resume fiber.resume
在这个例子中，纤程在第一次调用 resume 后输出“First fiber”并暂停。第二次调用 resume 之后，纤程恢复并输出“Second fiber”。
使用纤程实现异步操作
纤程也可以用来简化异步操作的处理逻辑。例如，我们可以使用纤程来模拟异步IO操作。
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---- ---------在这个例子中，async_io 函数接受一个操作（这里是一个 lambda 表达式），并在一个新的纤程中执行该操作。由于纤程可以暂停和恢复，我们可以在等待 IO 结果的同时执行其他工作，然后再恢复纤程获取结果。
总结
本章介绍了 Ruby 中的基本并发编程技术，包括线程、同步机制以及纤程的使用。尽管 Ruby 的标准库并没有直接支持多线程并发（如 Java 或 C#），但通过合理使用现有的工具和技术，我们依然能够在 Ruby 应用中实现高效的并发处理。理解和掌握这些概念对于开发高性能的 Web 应用程序至关重要。