Question

我有一个带有支持字段的属性，我想让线程安全（获取和设置）。除设置和返回外，get和set方法没有逻辑。

我认为有两种方法可以在属性self（volatile和lock）中封装逻辑。我对这两个人的理解是正确的还是我犯了什么错误？

以下是我的例子：

    public class ThreadSafeClass
    {
        // 1. Volatile Example:

        private volatile int _processState_1;
        public int ProcessState_1
        {
            get { return _processState_1; }
            set { _processState_1 = value; }
        }

        // 2. Locking Example:

        private readonly object _processState_2Lock = new object();
        private int _processState_2;
        public int ProcessState_2
        {
            get
            {
                lock (_processState_2Lock)
                {
                    return _processState_2;
                }
            }
            set
            {
                lock (_processState_2Lock)
                {
                    _processState_2 = value;
                }
            }
        }
    }

Answer 1

有关mor信息，请参阅great site by J. Albahari：

同步结构可以分为四类：

简单的阻止方法：

这些等待另一个线程完成或等待一段时间。 Sleep，Join和Task.Wait是简单的阻止方法。

锁定构造：

这些限制了可以执行某些活动或一次执行一段代码的线程数。独占锁定结构是最常见的 - 它们一次只允许一个线程进入，并允许竞争线程访问公共数据而不会相互干扰。标准的独占锁定结构是lock（Monitor.Enter / Monitor.Exit），Mutex和SpinLock。非排他性locking结构为Semaphore，SemaphoreSlim和reader/writer锁定。

信号构造：

这些允许线程暂停直到收到另一个线程的通知，从而避免了低效轮询的需要。有两种常用的信号设备：事件等待句柄和监视器的等待/脉冲方法。 Framework 4.0引入了CountdownEvent和Barrier类。

非阻止同步构造：

通过调用处理器原语来保护对公共字段的访问。 CLR和C＃提供以下非阻塞构造：Thread.MemoryBarrier，Thread.VolatileRead，Thread.VolatileWrite，volatile关键字和Interlocked类。

volatile关键字：

volatile关键字指示编译器在每次从该字段读取时生成获取栅栏，并在每次写入该字段时生成释放栅栏。获取栅栏可防止其他读/写在栅栏前移动;释放栅栏可防止在栅栏后移动其他读/写。这些“半栅栏”比完全栅栏更快，因为它们为运行时和硬件提供了更多的优化空间。

实际上，英特尔的X86和X64处理器始终对读取和释放限制应用获取限制 - 无论您是否使用volatile关键字 - 因此如果您使用这些关键字，此关键字对硬件没有影响处理器。但是，volatile确实会对编译器和CLR以及64位AMD和（在更大程度上）安腾处理器执行的优化产生影响。这意味着您可以通过运行特定类型CPU的客户端来放松。

将volatile应用于字段的效果可归纳如下：

First instruction   Second instruction  Can they be swapped?
Read                Read                No
Read                Write               No
Write               Write               No (The CLR ensures that write-write operations are never swapped, even without the volatile keyword)
Write               Read                Yes!

请注意，应用volatile不会阻止写入后读取交换，这可以创建脑筋急转弯。 Joe Duffy通过以下示例很好地说明了问题：如果Test1和Test2同时在不同的线程上运行，则a和b都可能最终得到值0（尽管使用了volatile在x和y）：

class IfYouThinkYouUnderstandVolatile
{
  volatile int x, y;

  void Test1()        // Executed on one thread
  {
    x = 1;            // Volatile write (release-fence)
    int a = y;        // Volatile read (acquire-fence)
    ...
  }

  void Test2()        // Executed on another thread
  {
    y = 1;            // Volatile write (release-fence)
    int b = x;        // Volatile read (acquire-fence)
    ...
  }
}

MSDN文档指出使用volatile关键字可确保始终在字段中显示最新值。这是不正确的，因为正如我们所看到的，可以重新排序读取后写入。

这提供了一个避免volatile的强有力的案例：即使您理解此示例中的细微之处，处理您的代码的其他开发人员是否也能理解它？ Test1和Test2（或锁定）中两个分配中的每个分配之间的完整范围可以解决问题。

传递引用参数或捕获的局部变量不支持volatile关键字：在这些情况下，您必须使用VolatileRead和VolatileWrite方法。

具有易失性或锁定的属性

1 个答案: