实现无锁队列（对于Logger组件）

Question

我正在设计一个新的改进的Logger组件（.NET 3.5，C＃）。

我想使用无锁实现。

记录事件将从（可能）多个线程发送，但只有单个线程将实际输出到文件/其他存储介质。

本质上，所有的编写者都将他们的数据排入某个队列，然后通过其他一些进程（LogFileWriter）进行检索。

这可以通过无锁方式实现吗？我无法在网上找到这个特定问题的直接参考。

Answer 1

如果您发现在这种情况下使用锁定太慢，则会出现更大的问题。锁定，当它没有争用时，在我的系统上需要大约75纳秒（2.0 GHz Core 2 Quad）。当它争论时，当然，它需要更长的时间。但由于锁只是保护对Enqueue或Dequeue的调用，因此日志写入的总时间不可能远远超过75纳秒。

如果锁 是一个问题 - 也就是说，如果你发现你的线程排在该锁后面并导致你的应用程序显着减速 - 那么就不可能建立一个无锁队列会有很大的帮助。为什么？因为如果你真的那么多地写入日志，你的无锁阻塞队列将会如此迅速地填满，你将被限制在I / O子系统的速度。

我有一个多线程应用程序，每秒写入200个日志条目的顺序到Queue<string>，受到简单锁定的保护。我从来没有注意到任何明显的锁争用，并且处理速度不会太慢。 75 ns与其他所有事情相比已经相形见绌了。

Answer 2

这种无锁队列的实现可能会有所帮助，其中队列是您用来将要出列的项目入队并由记录器写出的数据结构。

http://www.boyet.com/Articles/LockfreeQueue.html

您也可以查看.Net 4的ConcurrentQueue

http://www.albahari.com/threading/part5.aspx#_Concurrent_Collections

http://geekswithblogs.net/BlackRabbitCoder/archive/2011/02/10/c.net-little-wonders-the-concurrent-collections-1-of-3.aspx

Answer 3

那里有无锁队列的不同实现。

我自己在http://hackcraft.github.com/Ariadne/使用了一种简单的方法，并且是开源的，因此您可以根据需要进行调整。

ConcurrerntQueue也是无锁的，并且很可能用于大多数目的，尽管在Ariadne中有一些成员支持其他操作（例如将整个内容的枚举作为原子操作出列，允许单个消费者更快的枚举。）