同步集合和中止任务

时间:2012-09-03 21:17:24

标签: c# .net multithreading thread-safety synchronizing

我正在编写一个小型多线程网络服务器。所有经典的东西:它侦听传入的连接,接受它们,然后在不同的线程中提供它们。此外,此服务器有时必须重新启动,并且必须a)停止监听,b)踢出所有连接的客户端,c)调整一些设置/等待,d)恢复收听。

好吧,我几乎不知道开发多线程程序的事情,所以我正在寻求帮助。这就是我的目标(仅限核心内容):

class Server
{
    class MyClient
    {
        Server server;
        TcpClient client;
        bool hasToFinish = false;

        public MyClient(Server server, TcpClient client)
        {
            this.server = server;
            this.client = client;
        }

        public void Go()
        {
            while (!hasToFinish)
            {
                // do all cool stuff
            }
            CleanUp();
        }

        private void CleanUp()
        {
            // finish all stuff

            client.Close();
            server.myClients.Remove(this);
        }

        public void Finish()
        {
            hasToFinish = true;
        }
    }

    bool running = false;
    TcpListener listener;
    HashSet<MyClient> myClients = new HashSet<MyClient>();

    public void Start()
    {
        if (running)
            return;

        myClients.Clear();
        listener = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 1234);
        listener.Start();
        listener.BeginAcceptTcpClient(AcceptClient, this);
        running = true;
    }

    public void Stop()
    {
        if (!running)
            return;

        listener.Stop();
        foreach (MyClient client in myClients)
        {
            client.Finish();
        }
        myClients.Clear();
        running = false;
    }

    public void AcceptClient(IAsyncResult ar)
    {
        MyClient client = new MyClient(this, ((TcpListener)ar.AsyncState).EndAcceptTcpClient(ar));
        myClients.Add(client);
        client.Go();
    }
}

绝对不能令人满意。没有同步(我只是不知道放在哪里!),并且调用Server.Stop()不会立即停止MyClient-s。我该如何解决这些问题?

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

代码看起来非常干净,我们可以通过简单的修改使其成为线程安全的。

问题分为三部分,“客户端”,“服务器”和客户端 - 服务器交互。

客户端首先,Go()方法由一个线程调用(让我们称之为A),而Finish()方法由另一个线程调用(B)。当线程B修改hasToFinish字段时,线程A可能不会立即看到修改,因为该变量可能被缓存在CPU缓存中。我们可以通过使hasToFinish字段“volatile”来修复它,它强制线程B在更新时将变量更改发布到线程A.

现在是服务器类。我建议您在“服务器”实例上同步三个方法,如下例所示。它确保顺序调用Start和Stop,并且它们更改的变量将在线程之间发布。

还需要解决客户端 - 服务器交互问题。在您的代码中,客户端从服务器中删除其引用,但服务器在Finish()时以任何方式清除所有客户端引用。这看起来多余。如果我们可以删除客户端中的部分代码,我们无需担心。如果您选择将逻辑保留在客户端而不是服务器中,请在Server类中创建公共方法调用RemoveClient(客户端客户端)并将其与Server实例同步。然后让客户端调用此方法,而不是直接操作HashSet。

我希望这可以解决你的问题。

public void Start()
{
  lock(this) 
  {
    if (running)
        return;

    myClients.Clear();
    listener = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 1234);
    listener.Start();
    listener.BeginAcceptTcpClient(AcceptClient, this);
    running = true;
  }
}

public void Stop()
{
  lock(this)
  {
    if (!running)
        return;

    listener.Stop();
    foreach (MyClient client in myClients)
    {
        client.Finish();
    }
    myClients.Clear();
    running = false;
  }
}

public void AcceptClient(IAsyncResult ar)
{
  lock(this)
  {
    MyClient client = new MyClient(this, ((TcpListener)ar.AsyncState).EndAcceptTcpClient(ar));
    myClients.Add(client);
    client.Go();
  }
}