Tại sao nên sử dụng SyncLocks trong .NET cho các hoạt động đơn giản khi lớp có khóa liên kết có sẵn?

Question

Tôi đã thực hiện đa luồng đơn giản trong VB.NET trong một thời gian và vừa mới nhận được dự án đa luồng lớn đầu tiên của mình. Tôi đã luôn luôn làm tất cả mọi thứ bằng cách sử dụng tuyên bố Synclock bởi vì tôi không nghĩ rằng có một cách tốt hơn.

Tôi chỉ biết về Interlocked Class - nó làm cho nó trông như thể tất cả điều này:

Private SomeInt as Integer 
Private SomeInt_LockObject as New Object 

Public Sub IntrementSomeInt 
    Synclock SomeInt_LockObject 
     SomeInt += 1 
    End Synclock 
End Sub 

có thể được thay thế bằng một tuyên bố duy nhất:

Interlocked.Increment(SomeInt) 

này xử lý tất cả các khóa trong nội bộ và sửa đổi số. Điều này sẽ đơn giản hơn nhiều so với việc viết khóa của riêng tôi cho các thao tác đơn giản (các hoạt động dài hơn hoặc phức tạp hơn rõ ràng vẫn cần khóa riêng của chúng).

Có lý do tại sao tôi sẽ tự khóa khóa của mình, sử dụng các đối tượng khóa chuyên dụng, khi tôi có thể thực hiện điều tương tự bằng cách sử dụng các phương thức Interlocked?

Answer 1

Bạn chính xác; Interlocked nên được sử dụng ở đây và sẽ nhanh hơn SyncLock.
Tuy nhiên, lớp Interlocked không nổi tiếng.

Tuy nhiên, có những tình huống mà bạn cần sử dụng SyncLock và Interlocked sẽ không giúp đỡ.

Answer 2

Điều này là do không ai biết về điều đó. Thông báo!

Answer 3

Câu trả lời ngắn gọn là sử dụng khóa Monitor (SyncLock trong VB và lock { } trong C#) không chỉ đảm bảo rằng chỉ có một luồng tại một thời điểm có thể truy cập biến (hoặc, theo nghĩa hẹp, chỉ có một luồng tại một thời điểm) có thể có được một khóa trên đối tượng khóa), nhưng nó cũng tạo ra rào cản bộ nhớ cần thiết để đảm bảo rằng lần đọc trên biến không được tối ưu hóa đi.

Nếu bạn không bao giờ chỉ đọc giá trị của biến (nói cách khác, tất cả công việc của bạn được thực hiện thông qua các cuộc gọi đến Interlocked), thì bạn sẽ không sao. Tuy nhiên, nếu bạn cần để có thể thực hiện một đọc bình thường của biến sau đó tình hình phức tạp hơn. Đọc/ghi không khóa thường được thực hiện trong C# bằng cách sử dụng từ khóa volatile. Điều này hướng dẫn trình biên dịch đọc giá trị của biến ở mọi nơi nó được sử dụng, thay vì tối ưu hóa bất kỳ biến nào trong số này đọc vào bộ đệm cục bộ. Thật không may là không có tương đương trong VB.NET, vì vậy bạn sẽ phải sử dụng cái gì khác.

Câu trả lời được chấp nhận cho this question sẽ cung cấp thêm một số thông tin về những gì bạn có thể làm. Trong ngắn hạn, hầu hết mọi người sử dụng SyncLock trong VB.NET vì nó dễ dàng hơn và ít phức tạp hơn so với logic cần thiết để làm điều đó mà không cầnSyncLock.

Answer 4

Interlocked bị giới hạn đối với các phép toán đơn giản trên Integer, Long và Boolean và như vậy.

Nếu bạn muốn thêm một mục vào Danh sách dùng chung (của T) chẳng hạn, bạn vẫn cần SynClock.

Answer 5

Tôi đã từng đọc một lời giải thích rất tốt về các hoạt động phi nguyên tử và nguyên tử (trong VB: lồng vào nhau) và sẽ cố tổng hợp lại.

Normal "non-atomic" operations consist of several steps 

-> chủ đề khác có thể làm việc ở giữa những streps

"Atomic" operations consist of one only one step 

-> đề khác không thể thực hiện công việc trong khi hoạt động nguyên tử được xử lý, các hoạt động nguyên tử luôn luôn xử lý như toàn bộ

Các đan cài class là một tập hợp các hoạt động nguyên tử như vậy và cho phép luồng an toàn theo định nghĩa. Thậm chí với nhiều chủ đề thực hiện các hoạt động đọc và ghi trên cùng một biến, các hoạt động này hoàn toàn an toàn.

Vẫn là sự kết hợp của các lệnh an toàn chủ đề đó có thể không an toàn, vì điều kiện chủng tộc có thể xảy ra giữa các hoạt động nguyên tử. Vì vậy, nếu bạn muốn ví dụ so sánh 2 biến và sau đó tăng một biến nhỏ hơn, đây không phải là luồng an toàn mặc dù các hoạt động đơn lẻ cho chính chúng là (interlocked.compare, interlocked.increment). Tại đây bạn vẫn phải sử dụng đồng bộ hóa.

Khác với giới hạn đó không có "mặt xấu ẩn" được khóa liên động.

Một ví dụ cho một racecondition với a = 5:

Thread1: a+=1 
Thread2: a+=2  
--> supposed to be 8, but can be only 6 or 7, 
but can also be 6 or 7 depending on which thread wins the race 

tùy chọn 1:

T1 step 1: read 5 
T1 step 2: add 1 = 6 
T1 step 3: write 6 
T2 step 1: read 6 
T2 step 2: add 2 = 8 
T2 step 3: write 8 
--> is 8 as supposed 

hoặc phương án 2:

T1 step 1: read 5 
T2 step 1: read 5 
T1 step 2: add 1 = 6 
T2 step 2: add 2 = 7 
T2 step 3: write 7 
T1 step 3: write 6 
--> is only 6 

hoặc tùy chọn 3:

Với interlocked.increment:

tùy chọn 1:

T1 step 1: read 5, add 1, write 6 
T2 step 1: read 6, add 2, write 8 

hoặc phương án 2:

T2 step 1: read 5, add 2, write 7 
T1 step 1: read 7, add 1, write 8 

-> trong mọi trường hợp a = 8 như vụ, giải pháp threadsafe

Tất cả các câu hỏi được đăng ở đây có thể được giải quyết bằng cách áp dụng ví dụ đơn giản này cho mã có vấn đề.

Hy vọng điều này sẽ giúp những người khác làm chủ đề này trên google. Janis