آشنایی با کلاس بسیار مهم Interlocked
سلام
دوستان استفاده از کلاس Interlocked در برنامه نویسی Multithread بسیار حیاتی است!
دوستانی که در درک مفهوم Thread-Safety مشکل دارند این توضیحات می تواند برای درک این مفهوم کافی باشد.
این کلاس عملیات Atomic (یعنی عملیاتی که تنها توسط یک نخ می تواند انجام شود) را روی متغیرهایی که توسط چندین نخ به اشتراک گذاشته شده را فراهم می کند.
این کلاس مستقیماً از System.Object مشتق می شود. متدهای این کلاس به محافظت از خطاهایی که ممکن است هنگامی که زمان بند نخ سیستم عامل در حین Update مقدار یک متغیر توسط یک نخ که می تواند توسط سایر نخ ها مورد دستیابی قرار گیرد، عمل تعویض متن یا Context Switching را انجام می دهد می پردازد.
در ضمن این محافظت از متغیر مشترک شامل زمانی که دو نخ همزمان روی پردازنده های جداگانه در حال اجرا هستند نیز می شود.
اعضای این کلاس Exception تولید نمی کنند. متدهای Increment و Decrement این کلاس با یک دستورالعمل واحد مقدار متغیر را یکی زیاد و یا کم کرده و نتیجه را در متغیر می ریزد.
روی اکثر کامپیوترها افزودن به مقدار یک متغیر یک عمل واحد یا Atomic نیست و نیازمند انجام این عملیات است:
1- مقدار را از یک متغیر نمونه به یک رجیستر لود کن.
2- مقدار را افزایش یا کاهش بده.
3- حاصل را در متغیر نمونه ذخیره کن.
اگر شما از متد Increment یا Decrement استفاده نکنید یک نخ می تواند پس از اجرای 2 دستور اول توسط نخی دیگر قبضه شود. نخ دوم می تواند هر 3 دستور را اجرا کند، هنگامی که نخ اول به اجرای خود ادامه می دهد مقدار متغیر نمونه را رونویسی می کند!!!!!!
و بدین ترتیب تاثیر افزایش یا کاهش متغیر توسط نخ دوم از بین می رود (یعنی نخ دوم فرض می کند که یک واحد به متغیر اضافه شده در حالی که یک واحد دیگر توسط نخ اول به آن اضافه شده یعنی 2 واحد! )
متد Exchange به شکل Atomic مقادیر دو متغیر را با هم تعویض می کند.
متد CompareExchange دو عمل را با هم تلفیق می کند: دو مقدار را باهم مقایسه و یک مقدار سومی را بر اساس خروجی مقایسه در یکی از متغیرها ذخیره می کند.
نمونه کد زیر یک نوع مکانیزم Thread-Safe Resource Locking را نشان می دهد:
using System;
using System.Threading;
namespace InterlockedExchange_Example
{
class MyInterlockedExchangeExampleClass
{
//0 for false, 1 for true.
private static int usingResource = 0;
private const int numThreadIterations = 5;
private const int numThreads = 10;
static void Main()
{
Thread myThread;
Random rnd = new Random();
for(int i = 0; i < numThreads; i++)
{
myThread = new Thread(new ThreadStart(MyThreadProc));
myThread.Name = String.Format("Thread{0}", i + 1);
//Wait a random amount of time before starting next thread.
Thread.Sleep(rnd.Next(0, 1000));
myThread.Start();
}
}
private static void MyThreadProc()
{
for(int i = 0; i < numThreadIterations; i++)
{
UseResource();
//Wait 1 second before next attempt.
Thread.Sleep(1000);
}
}
//A simple method that denies reentrancy.
static bool UseResource()
{
//0 indicates that the method is not in use.
if(0 == Interlocked.Exchange(ref usingResource, 1))
{
Console.WriteLine("{0} acquired the lock", Thread.CurrentThread.Name);
//Code to access a resource that is not thread safe would go here.
//Simulate some work
Thread.Sleep(500);
Console.WriteLine("{0} exiting lock", Thread.CurrentThread.Name);
//Release the lock
Interlocked.Exchange(ref usingResource, 0);
return true;
}
else
{
Console.WriteLine(" {0} was denied the lock", Thread.CurrentThread.Name);
return false;
}
}
}
}
نقل قول: آشنایی با کلاس بسیار مهم Interlocked
زنده باد !
آفرین ، جالب بود.
