Question

在服务器应用程序上，我需要为每个连接的客户端分配一个唯一的ID，所以我这样做：

private short GetFreeID()
{
    lock (this.mUsedPlayerIDsSynchronization)
    {
        for (short I = 1; I < 500; I++)
        {
            if (ClientIDPool[I] == false)
            {
                ClientIDPool[I] = true;
                return I;
            }
        }
        return -1;
    }
}

我的第一个问题：能否更有效地完成，我的意思是表现更好？我在这里读过，我们应该学会编写没有锁的代码。我还在那里阅读了一些原子操作还有其他选择。第二个问题：如果我想锁定整个课程以便不允许在其中进行任何更改，该怎么办？例如：一个客户端将更新第二个客户端数据，我可以锁定它被绝对阻止的整个第二个客户端类吗？我仍然认为“锁定”只会确保其片段中的代码当时只被一个线程输入，所以我不知道“lock（client2）”是否会导致该类中的任何内容都无法更改，直到此锁定为止释放。

Answer 1

锁定通常是最简单的方式，这是非常重要的。通常情况下，如果有更有效的处理方式并不重要，只要你有清晰的代码并且足够。

然而，更高效的方法是生成随机GUID，或者如果想要重用ID，则拥有“池”（例如LinkedList）未使用的ID。然后，您可以非常快速地从池中取出，并在完成后将ID返回池中（再次快速）。

或者，如果你真的只需要一个整数并且它不是一个低整数，你可以有一个静态变量，它从0开始，你只是每次递增 - 你如果您愿意，可以使用Interlocked.Increment进行锁定。我怀疑你会用完64位整数，例如：）

关于你的第二个问题：是的，锁是建议性的。如果类中的所有内容在更改任何字段之前取出相同的锁（并且字段是私有的）那么这会阻止其他代码行为不端......但是每个代码需要取出锁

编辑：如果你真的只需要一个整数，我仍然建议你只使用Interlocked.Increment - 即使你的流量增加了1000倍，你也可以使用64位整数。但是，如果您想重用ID，那么我建议创建一个新类型来表示“池”。给计算已创建的数量的计数器，这样如果你用完就可以分配一个新项目。然后只需将可用的内容存储在Queue<int>，LinkedList<int>或Stack<int>中（您使用的内容并不重要）。假设您可以信任自己的代码以合理地返回ID，那么您可以使API简单如下：

int AllocateID()
void ReturnID(int id)

AllocateID将检查池是否为空，如果是，则分配新ID。否则，它只会删除池中的第一个条目并返回该条目。 ReturnID只会将指定的ID添加到池中。

Answer 2

您在扫描数组时锁定。

你最好有2个筹码。一个是带有免费ID的，一个是带有ID的。这样你就可以弹出第一个堆叠中的一个并将其推到第二个堆栈上。

这样你锁定的时间就会长得多。

Answer 3

You can allocate state on thread local memory.线程本地内存是线程安全的（只要你没有传递指针arround）。

您可以使用两个整数生成唯一编号，只有一个是同步编号。

整数1：一个递增的整数，代表线程，每次初始化一个线程时都会产生一个新的数字（这应该是一个罕见的事件）。

Integer2：在线程初始化时，您将在0开始此整数。

您将使用存储在线程本地存储器中的两个整数作为唯一整数，并且整数2将正常递增（解锁）。

这样生成唯一整数绝对是线程安全的 - 即，您不必使用原子CPU指令--Interlocked.increment（这会导致硬件级性能损失）。

- 编辑：缓存一致性 -

from :

缓存一致性

减少内存访问所需的时间不同的缓存   使用：最近访问的内存   复制在CPU缓存中   明显快于普通人   记忆。未来访问相同   地址将使用保存在缓存中的数据，   减少获取时间。问题   出现在SMP中（对称的   多处理系统，在那里   几个处理器都有自己的缓存   内存：当一个处理器发生变化时   内存区域中的变量，由...使用   它同时是几个处理器   实际上改变了自己的副本   变量，位于缓存中，而   共享变量仍然具有原始性   值。这个问题不可能   通过在a上使用volatile关键字解决   共享变量，因为这只会   保证写入内存   指示将出现在结果中   程序，但与之相关的操作   缓存仍未指定。的   当然，可以禁用CPU   缓存，将内存映射为无缓存   （PAGE_NOCACHE保护标志   VirtualAlloc（）Win32 API函数），   但同时显着放缓   这有一些限制：因为   例如，互锁指令可以   在无缓存上引发硬件异常   存储器中。

为了正确处理SMP系统中存储在更多缓存中的数据   比一个处理器应该是相同的   在所有缓存中。这意味着CPU   缓存必须同步（保持   连贯的）硬件级别**。但它   重要的是要注意缓存   同步（缓存流程   一致性交通）   与程序执行异步：**   当一个CPU更改共享的值时   暂时变量另一个CPU   观察旧价值。 这意味着CPU   继续执行而不等待   用于缓存一致性操作   完成。此外，如果两个   变量（a然后b）被改变了   第一个CPU，另一个CPU可以观察到   b已经改变了早于。

互锁指令在此方面存在很大差异   点。完全，互锁   指令是一个命令   直接在物理上的东西   锁定总线下的内存。这意味着   缓存不一致的情况并非如此   影响共享的程序   仅使用访问变量   互锁指令（注意   两个过程，谁读的   变量和写入它应该   使用互锁指令）。

- 编辑：进一步澄清： -

根据您当前的设计，互锁增量为indeed your best bet，但远非理想。您的CPU有一个非常快的缓存片（通常以与CPU相同的速度计时）。如果你的线程有本地内存，它将被拉入你的线程所在的CPU，这意味着你的CPU不必转到主内存，它可以全速飞行。

如果使用互锁增量，则CPU必须

锁定公共汽车。
增加32位字。
释放公共汽车。

你可以不用这个。我可能看起来很迂腐，因为开销只有be a 100% decrease in relative performance。然而，在具有4个物理CPU和16个核心的工业服务器应用程序中，每个请求都会触发此UID生成器...相信你，你的总线将被搞砸。微优化是编程中的一个重要领域，特别是当我们现在横向扩展时。

Answer 4

我建议您使用GUID，除非您需要使用短片。 Guid.NewGuid（）是线程安全的，因此您无需使用锁或其他同步机制。

Answer 5

你关心返回的ID吗？您可以每次使用Interlocked.Increment递增客户端ID或生成GUID（前者可能更快）。

然后使用一个简单的计数器来跟踪连接的客户端数量，而不是每次都扫描数组。

关于锁性能/使用的2个问题

5 个答案: