Question

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我有一个使用lock的类来提供对私有字段的线程安全访问。但是，由于下面详述的原因，我正在考虑切换到使用SemaphoreSlim来实现线程安全性。我知道如果我用lock (_lock)（我现在这样做）围绕对该字段的所有访问，我保证对该字段的写入将是原子和，所有线程都会看到最近写的价值（source）。我想知道我是否用SemaphoreSlim获得这两种保证，或者只是保证原子写入。

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我有一个接口，我写了一段时间来代表可以用来与外部设备通信的服务：

public interface ICommunicationService : IDisposable
{
    event EventHandler<ReceivedMessageEventArgs> MessageReceived;
    void SendMessage(GenericMessage message);
    void Start();
}

我最近遇到过这样一种情况，我更喜欢这些方法的异步实现，显然当你开始做异步时，你需要用它来整理它以避免死锁等，所以我打算更新界面和我为支持异步操作而编写的所有现有实现：

public interface ICommunicationService : IDisposable
{
    event EventHandler<ReceivedMessageEventArgs> MessageReceived;
    Task SendMessage(GenericMessage message);
    Task Start();
}

我的一个实现此接口的类在其SendMessage()和Start()的实现中执行了一系列锁定：

public virtual void SendMessage(GenericMessage message)
{
    CheckDisposed();

    lock (_lock)
    {
        if (CommunicationState != CommunicationState.Up)
        {
            throw new InvalidOperationException("Message cannot be sent as communication is not established.");
        }

        try
        {
            _currentDelegate.SendMessage(message);
        }
        catch (Exception)
        {
            TerminateCommunication();
        }
    }
}

尝试将此代码切换为异步实现，我注意到我无法在lock语句中等待任务。根据异步大师Stephen Cleary的blog post on the subject，执行此操作的异步方式是使用SemaphoreSlim。

根据该帖子，我已将SendMessage实施更改为：

public virtual async Task SendMessage(GenericMessage message)
{
    CheckDisposed();

    if (CommunicationState != CommunicationState.Up)
    {
        throw new InvalidOperationException("Message cannot be sent as communication is not established.");
    }

    // _mutex = new SemaphoreSlim(0, 1)
    await _mutex.WaitAsync().ConfigureAwait(false);

    try
    {
        await _currentDelegate.SendMessage(message);
    }
    catch (Exception)
    {
        TerminateCommunication();
    }
    finally
    {
        _mutex.Release();
    }
}

我想知道的是，我是否保证任何给定的线程在执行_currentDelegate时会看到await _currentDelegate.SendMessage(message)的最新值，或者我是否需要使用其他构造来确保其他线程立即可以看到写入。

特别是，这个类有另一种方法TryRestartCommunication：

private bool TryRestartCommunication(bool initialStart)
{
    // ...
    lock (_lock)
    {
        // ...
        try
        {
            _currentDelegate = _factory();
            _currentDelegate.Start();
            _currentDelegate.MessageReceived += MessageReceived;
            CommunicationState = CommunicationState.Up;
            return true;
        }
        // ...
    }
}

如果我重新实现此方法来锁定信号量并且有一些线程A调用TryRestartCommunication()并且在线程B调用SendMessage()之后立即执行，我保证线程B将看到新的值线程A设置_currentDelegate？

如果没有，那么一个合适的解决方案是让_currentDelegate易变，还是使用Interlocked更新其值？

修改

得到了密切的投票，因为显然这个问题不够明确。让我尝试尽可能清楚：如果我从使用lock保护我的关键区域切换到SemaphoreSlim，我是否需要将共享字段标记为volatile（或者某些内容）类似的）确保相同级别的线程安全性？

Answer 1

如果您通过lock（）保护关键区域/数据切换到SemaphoreSlim（1），您将获得相同级别的线程安全性。

我们已经多次完成，并且从未遇到过单一数据保护错误。

但是，请注意，在await xxx.ConfigureAwait(false);之后，您可能会在不同的同步上下文（线程）中结束，并且方法await _currentDelegate.SendMessage(message);可能无法正常使用它。例如，如果该方法访问Webform UI控件。

限制使用SemaphoreSlim访问共享变量是否可以保证所有写入都可见？

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1 个答案: