Sonic Pi 音乐编程教程：并发编程与多线程控制

引言：为什么需要并发编程

在音乐创作中，我们常常需要让不同的声音同时响起——比如主旋律和背景节奏同时进行。传统线性编程方式只能让代码顺序执行，无法实现这种并行效果。这正是并发编程技术要解决的问题。

并发编程基础概念

单线程与多线程

单线程程序就像一条直线，计算机沿着这条线顺序执行每个指令。而多线程程序则像多条平行线，计算机可以同时在多条线上执行不同的指令。

控制流与控制卡

在Sonic Pi中，我们可以把程序执行想象成"控制卡"的传递：

• 单线程：只有一张控制卡在指令间传递
• 多线程：可以有多张控制卡在不同线程中独立传递

实践：使用in_thread实现并发

基础示例

in_thread do
  10.times do
    play 60
    sleep 0.25
  end
end

play 60
sleep 0.5
play 62
# ... 其他音符

这个例子中：

1. in_thread块内的代码会创建一个新线程
2. 主线程继续执行后面的音符
3. 两个线程同时运行，产生叠加的音效

线程的特性

1. 独立性：每个线程有自己的控制流和sleep计时器
2. 并发性：线程间不会互相阻塞
3. 作用域：变量作用域在各自线程内有效

音乐创作中的应用技巧

创建节奏层

in_thread do # 鼓点节奏
  loop do
    sample :drum_heavy_kick
    sleep 1
  end
end

in_thread do # 贝斯线
  loop do
    play :e2, release: 0.5
    sleep 0.5
  end
end

多声部编排

# 主旋律
in_thread do
  play_pattern_timed [:c4, :d4, :e4, :f4], [0.5, 0.5, 0.5, 1]
end

# 和声部分
in_thread do
  sleep 1 # 延迟进入
  play_chord [:c3, :e3, :g3], sustain: 2
end

常见问题与调试技巧

1. 线程冲突：当多个线程同时修改同一变量时可能出现问题
2. 时序控制：使用sleep精确控制各线程的进入时机
3. 线程生命周期：线程会在其代码块执行完毕后自动结束

进阶概念：线程同步

虽然本课主要介绍并发，但在更复杂的音乐编程中，我们有时需要线程间协调：

# 使用cue/sync实现线程同步
in_thread do
  loop do
    cue :tick
    sleep 1
  end
end

in_thread do
  loop do
    sync :tick
    play :c4
  end
end

总结与创作建议

通过本课学习，你已经掌握了：

• 并发编程的基本概念
• in_thread的使用方法
• 多线程音乐编排技巧

创作建议：

1. 从简单的两线程开始（如旋律+节奏）
2. 逐步增加更多声部
3. 注意各声部的音量平衡（使用amp参数）
4. 尝试不同乐器音色组合

现在，尝试用多线程技术创作你的第一首并发音乐作品吧！