Question

这就是我所拥有的：

Windows服务
- C＃
- 多线程
- 该服务使用Read-Write-Lock（一次多次读取，写入其他读/写线程）
一个简单的，自编的DB
- C ++
- 足够小以适应记忆
- 足够大，不想在启动时加载它（例如10GB）
- 阅读表现非常重要
- 写作不太重要
- 树状结构
- 树节点中保存的信息存储在文件
- 为了提高性能，文件仅在第一次使用和缓存时加载
- 延迟初始化以加快数据库启动速度

由于数据库将经常访问这些节点信息（每秒数千次）并且由于我不经常写，所以我想使用某种双重检查锁定图案。

我知道这里有很多关于双重检查锁定模式的问题，但似乎有很多不同的意见，所以我不知道什么是最适合我的情况。你会对我的设置做什么？

以下是一个例子：

一个有100万个节点的树
每个节点都存储一个键值对列表（存储在文件中以保持持久性，文件大小为10kB）
第一次访问节点时，列表被加载并存储在地图中（如std :: map）......
下次访问此节点时，我不必再次加载该文件，我只是从地图上获取该文件。
唯一的问题：两个线程第一次同时访问节点并且想要写入缓存映射。这种情况不太可能发生，但并非不可能。这就是我需要线程安全的地方，这不应该花太多时间，因为我通常不需要它（特别是，一旦整个数据库都在内存中）。

Answer 1

关于双重检查锁定：

class Foo
{
  Resource * resource;

  Foo() : resource(nullptr) { }
public:
  Resource & GetResource()
  {
    if(resource == nullptr)
    {
      scoped_lock lock(mutex); 
      if(resource == nullptr)
        resource = new Resource();
    }
    return *resource;
  }
}

当您检查资源的地址是否为空时，它不是线程安全的。因为在初始化指向它的Resource对象之前，资源指针有可能被分配给非空值。

但是使用C ++ 11的“原子”特性，你可能会有一个双重检查的锁定机制。

class Foo
{
  Resource * resource;
  std::atomic<bool> isResourceNull;
public:
  Foo() : resource(nullptr), isResourceNull(true) { }

  Resource & GetResource()
  {
    if(isResourceNull.load())
    {
      scoped_lock lock(mutex); 
      if(isResourceNull.load())
      {
        resource = new Resoruce();
        isResourceNull.store(false);
      }
    }
    return *resource;
  }
}

编辑：没有原子

#include <winnt.h>

class Foo
{
  volatile Resource * resource;

  Foo() : resource(nullptr) { }
public:
  Resource & GetResource()
  {
    if(resource == nullptr)
    {
      scoped_lock lock(mutex); 
      if(resource == nullptr)
      {
        Resource * dummy = new Resource();
        MemoryBarrier(); // To keep the code order
        resource = dummy;  // pointer assignment
      }
    }
    return  *const_cast<Resource*>(resource);
  }
}

MemoryBarrier()确保首先创建dummy，然后将其分配给resource。根据{{3}}指针分配在x86和x64系统中将是原子的。 volatile确保不会缓存resource的值。

Answer 2

您是否在询问如何阅读数据库或读取节点线程安全？

如果你正在尝试后者并且你不经常写作，那么为什么不制作你的节点immutable，句号？如果您需要编写内容，请从现有节点复制数据，修改它并创建另一个节点，然后将其放入数据库中。

延迟初始化缓存...如何使其成为线程安全的？

2 个答案: