Многопоточность и асинхронность
Версия 24.7 от Alexandr Fokin на 2022/07/29 03:05
Понятие критической секции. | Некоторый блок кода, в котором работа несколько поток ограничивается или управляется некоторым образом. Например в критической секции разрешена работа только одного потока, остальные потоки будут ожидать. (Т.е. пессимистичная блокировка) |
Понятие токена. | (Поток проверяет токен, если токен свободен - забирает себе, иначе ожидает освобождения. В конце секции поток освобождает токен) |
Некоторые примитивы синхронизации
Monitor и конструкция Lock | Реализуют идею критической секции: то есть код, написанный между вызовами Monitor.Enter, Monitor.Exit на одном ресурсе может быть выполнен в один момент времени лишь одним потоком. Оператор lock оберткой над Enter/Exit обернутых в try-finally. |
Semaphore | Семафоры позволяют ограничить доступ выполнения кода определенным количеством потоков. |
Mutex | Используется для синхронизации на уровне операционной системы. Может использоваться несколькими приложениями в рамках одной ОС. |
ReaderWriterLock ReaderWriterLockSlim | Либо много потоков читает, либо 1 поток пишет. |
Конструкции пользовательского режима | |
Конструкции режима ядра | |
Гибридные конструкции синхронизации потоков |
Материалы:
- .NET: Инструменты для работы с многопоточностью и асинхронностью. Часть 1
https://habr.com/ru/post/452094 - .NET: Инструменты для работы с многопоточностью и асинхронностью. Часть 2
https://habr.com/ru/post/459514
Шаблон
При использовании инструментов важно освобождать освобождать блокировку, даже если в процессе выполнения логики возникнет исключение.
Во многих случаях имеет смысл реализовывать объект обертку, реализующую блокировку, и не допускающую неправильное использование.
Общий шаблон использования:
EnterLock();
try
{
//... Action
}
catch {}
finally
{
ReleaseLock();
}
try
{
//... Action
}
catch {}
finally
{
ReleaseLock();
}
Простой пример
Запись в один и тот же файл с разных потоков. (В определенный момент времени в файл записывает только 1 поток)
Taskcompletionsource
Материалы:
- В чем смысл TaskCompletionSource<T> и когда его лучше использовать?
https://ru.stackoverflow.com/questions/780270/В-чем-смысл-taskcompletionsourcet-и-когда-его-лучше-использовать
Книги
- Асинхронное программирование в C# 5.0 | O’Reilly
- Конкурентность в C#. Асинхронное, параллельное и многопоточное программирование. | O’Reilly
- CLR via C# | Джеффри Рихтер