Question

下面简化说明，.NET如何处理这种情况？
如果它会导致问题，我是否必须锁定/门禁访问可能有时被写入+从不同线程访问的每个字段/属性？

某个地方

public class CrossRoads(){
    public int _timeouts;
}

后台线程编写者

public void TimeIsUp(CrossRoads crossRoads){
    crossRoads._timeouts++;
}

可能在同一时间，试图阅读其他地方

public void HowManyTimeOuts(CrossRoads crossRoads){
    int timeOuts = crossRoads._timeouts;
}

Answer 1

简单的答案是，如果从多个线程同时访问上述代码，则能够导致问题。

.Net框架提供了两种解决方案：互锁和线程同步。

对于简单的数据类型操作（即整数），使用Interlocked class的联锁将正常工作，是推荐的方法。

事实上，interlocked提供了特定的方法（递增和递减），使这个过程变得简单：

将IncrementCount方法添加到CrossRoads类：

public void IncrementCount() {
    Interlocked.Increment(ref _timeouts);
}

然后从后台工作人员那里打电话：

public void TimeIsUp(CrossRoads crossRoads){
    crossRoads.IncrementCount();
}

除非32位操作系统上的64位值，否则读取值是原子的。有关详细信息，请参阅Interlocked.Read method documentation。

对于类对象或更复杂的操作，您需要使用线程synchronization locking（在VB中锁定C＃或SyncLock）。

这是通过在要应用锁定的级别（例如，在类中）创建静态同步对象，获取对该对象的锁定，以及在该锁定内执行（仅）必要的操作来实现的： / p>

    private static object SynchronizationObject = new Object();

    public void PerformSomeCriticalWork()
    {
        lock (SynchronizationObject)
        {
            // do some critical work
        }
    }

Answer 2

好消息是对int的读写保证是原子的，所以没有撕裂的值。但是，不能保证安全++，并且读取可能会缓存在寄存器中。还有指令重新排序的问题。

我会用：

Interlocked.Increment(ref crossroads._timeouts);

对于写入，这将确保没有值丢失，并且;

int timeouts = Interlocked.CompareExchange(ref crossroads._timeouts, 0, 0);

对于读取，因为这遵循与增量相同的规则。严格来说，“易变”可能足以让人阅读，但人们对它的了解却很少，以至于Interlocked似乎（IMO）更安全。无论哪种方式，我们都在避免锁定。

Answer 3

好吧，我不是C＃开发人员，但这就是它通常在这个级别上工作的方式：

.NET如何处理这种情况？

解锁。不太可能保证是原子的。

我是否必须锁定/门控访问可能有时被写入+从不同线程访问的每个字段/属性？

是。另一种方法是对客户端可用的对象进行锁定，然后告诉客户端在使用实例时必须锁定对象。这将减少锁定采集的数量，并为您的客户保证更加一致，可预测的状态。

Answer 4

忘记dotnet。在机器语言级别，crossRoads._timeouts++将实现为INC [memory]指令。这称为读 - 修改 - 写指令。这些指令对于单个处理器上的多线程*是原子的（基本上是通过时间切片实现的），但对于使用多个处理器或多个内核的多线程而言，它们不是原子的。

所以：

如果您可以保证只有TimeIsUp()会修改crossRoads._timeouts，并且如果您可以保证只有一个线程会执行TimeIsUp()，那么这样做是安全的。 TimeIsUp()中的写作可以正常工作，HowManyTimeOuts()（以及其他任何地方）的阅读都可以正常工作。但是如果你也在其他地方修改crossRoads._timeouts，或者如果你再生成一个后台线程编写器，你将遇到麻烦。

在任何一种情况下，我的建议都是安全地将其锁定。

（*）它们对于单个处理器上的多线程是原子的，因为线程之间的上下文切换发生在周期性中断上，而在x86架构上，这些指令对于中断是原子的，这意味着如果发生中断当CPU正在执行这样的指令时，中断将一直等到指令完成。对于更复杂的指令，例如具有REP前缀的指令，这不适用。

Answer 5

虽然int可能是CPU的“原生”大小（一次处理32位或64位），但如果从不同的线程读取和写入同一个变量，最好是锁定这个变量和同步访问。

从来没有保证对int进行读/写可能是原子的。

您也可以在此处使用Interlocked.Increment。

原始并发读写的线程安全性

某个地方

后台线程编写者

可能在同一时间，试图阅读其他地方

5 个答案: