SpinLock Struktura

Definice

Obor názvů:

System.Threading

Sestavení:

System.Threading.dll

Sestavení:

mscorlib.dll

Sestavení:

netstandard.dll

Poskytuje primitivní zámek vzájemného vyloučení, kde vlákno, které se pokouší získat zámek čekání ve smyčce, opakovaně kontroluje, dokud nebude zámek dostupný.

public value class SpinLock

public struct SpinLock

[System.Runtime.InteropServices.ComVisible(false)]
public struct SpinLock

type SpinLock = struct

[<System.Runtime.InteropServices.ComVisible(false)>]
type SpinLock = struct

Public Structure SpinLock

Dědičnost

Object

ValueType

SpinLock

Atributy

ComVisibleAttribute

Příklady

Následující příklad ukazuje, jak použít SpinLock:

using System;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class SpinLockDemo
{

    // Demonstrates:
    //      Default SpinLock construction ()
    //      SpinLock.Enter(ref bool)
    //      SpinLock.Exit()
    static void SpinLockSample1()
    {
        SpinLock sl = new SpinLock();

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        // Action taken by each parallel job.
        // Append to the StringBuilder 10000 times, protecting
        // access to sb with a SpinLock.
        Action action = () =>
        {
            bool gotLock = false;
            for (int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                gotLock = false;
                try
                {
                    sl.Enter(ref gotLock);
                    sb.Append((i % 10).ToString());
                }
                finally
                {
                    // Only give up the lock if you actually acquired it
                    if (gotLock) sl.Exit();
                }
            }
        };

        // Invoke 3 concurrent instances of the action above
        Parallel.Invoke(action, action, action);

        // Check/Show the results
        Console.WriteLine("sb.Length = {0} (should be 30000)", sb.Length);
        Console.WriteLine("number of occurrences of '5' in sb: {0} (should be 3000)",
            sb.ToString().Where(c => (c == '5')).Count());
    }

    // Demonstrates:
    //      Default SpinLock constructor (tracking thread owner)
    //      SpinLock.Enter(ref bool)
    //      SpinLock.Exit() throwing exception
    //      SpinLock.IsHeld
    //      SpinLock.IsHeldByCurrentThread
    //      SpinLock.IsThreadOwnerTrackingEnabled
    static void SpinLockSample2()
    {
        // Instantiate a SpinLock
        SpinLock sl = new SpinLock();

        // These MRESs help to sequence the two jobs below
        ManualResetEventSlim mre1 = new ManualResetEventSlim(false);
        ManualResetEventSlim mre2 = new ManualResetEventSlim(false);
        bool lockTaken = false;

        Task taskA = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            try
            {
                sl.Enter(ref lockTaken);
                Console.WriteLine("Task A: entered SpinLock");
                mre1.Set(); // Signal Task B to commence with its logic

                // Wait for Task B to complete its logic
                // (Normally, you would not want to perform such a potentially
                // heavyweight operation while holding a SpinLock, but we do it
                // here to more effectively show off SpinLock properties in
                // taskB.)
                mre2.Wait();
            }
            finally
            {
                if (lockTaken) sl.Exit();
            }
        });

        Task taskB = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            mre1.Wait(); // wait for Task A to signal me
            Console.WriteLine("Task B: sl.IsHeld = {0} (should be true)", sl.IsHeld);
            Console.WriteLine("Task B: sl.IsHeldByCurrentThread = {0} (should be false)", sl.IsHeldByCurrentThread);
            Console.WriteLine("Task B: sl.IsThreadOwnerTrackingEnabled = {0} (should be true)", sl.IsThreadOwnerTrackingEnabled);

            try
            {
                sl.Exit();
                Console.WriteLine("Task B: Released sl, should not have been able to!");
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine("Task B: sl.Exit resulted in exception, as expected: {0}", e.Message);
            }

            mre2.Set(); // Signal Task A to exit the SpinLock
        });

        // Wait for task completion and clean up
        Task.WaitAll(taskA, taskB);
        mre1.Dispose();
        mre2.Dispose();
    }

    // Demonstrates:
    //      SpinLock constructor(false) -- thread ownership not tracked
    static void SpinLockSample3()
    {
        // Create SpinLock that does not track ownership/threadIDs
        SpinLock sl = new SpinLock(false);

        // Used to synchronize with the Task below
        ManualResetEventSlim mres = new ManualResetEventSlim(false);

        // We will verify that the Task below runs on a separate thread
        Console.WriteLine("main thread id = {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

        // Now enter the SpinLock.  Ordinarily, you would not want to spend so
        // much time holding a SpinLock, but we do it here for the purpose of 
        // demonstrating that a non-ownership-tracking SpinLock can be exited 
        // by a different thread than that which was used to enter it.
        bool lockTaken = false;
        sl.Enter(ref lockTaken);

        // Create a separate Task from which to Exit() the SpinLock
        Task worker = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            Console.WriteLine("worker task thread id = {0} (should be different than main thread id)",
                Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            // Now exit the SpinLock
            try
            {
                sl.Exit();
                Console.WriteLine("worker task: successfully exited SpinLock, as expected");
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine("worker task: unexpected failure in exiting SpinLock: {0}", e.Message);
            }

            // Notify main thread to continue
            mres.Set();
        });

        // Do this instead of worker.Wait(), because worker.Wait() could inline the worker Task,
        // causing it to be run on the same thread.  The purpose of this example is to show that
        // a different thread can exit the SpinLock created (without thread tracking) on your thread.
        mres.Wait();

        // now Wait() on worker and clean up
        worker.Wait();
        mres.Dispose();
    }
}

Imports System.Text
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks


Module SpinLockDemo

    ' Demonstrates:
    ' Default SpinLock construction ()
    ' SpinLock.Enter(ref bool)
    ' SpinLock.Exit()
    Private Sub SpinLockSample1()
        Dim sl As New SpinLock()

        Dim sb As New StringBuilder()

        ' Action taken by each parallel job.
        ' Append to the StringBuilder 10000 times, protecting
        ' access to sb with a SpinLock.
        Dim action As Action =
            Sub()
                Dim gotLock As Boolean = False
                For i As Integer = 0 To 9999
                    gotLock = False
                    Try
                        sl.Enter(gotLock)
                        sb.Append((i Mod 10).ToString())
                    Finally
                        ' Only give up the lock if you actually acquired it
                        If gotLock Then
                            sl.[Exit]()
                        End If
                    End Try
                Next
            End Sub

        ' Invoke 3 concurrent instances of the action above
        Parallel.Invoke(action, action, action)

        ' Check/Show the results
        Console.WriteLine("sb.Length = {0} (should be 30000)", sb.Length)
        Console.WriteLine("number of occurrences of '5' in sb: {0} (should be 3000)", sb.ToString().Where(Function(c) (c = "5"c)).Count())
    End Sub

    ' Demonstrates:
    ' Default SpinLock constructor (tracking thread owner)
    ' SpinLock.Enter(ref bool)
    ' SpinLock.Exit() throwing exception
    ' SpinLock.IsHeld
    ' SpinLock.IsHeldByCurrentThread
    ' SpinLock.IsThreadOwnerTrackingEnabled
    Private Sub SpinLockSample2()
        ' Instantiate a SpinLock
        Dim sl As New SpinLock()

        ' These MRESs help to sequence the two jobs below
        Dim mre1 As New ManualResetEventSlim(False)
        Dim mre2 As New ManualResetEventSlim(False)
        Dim lockTaken As Boolean = False

        Dim taskA As Task = Task.Factory.StartNew(
            Sub()
                Try
                    sl.Enter(lockTaken)
                    Console.WriteLine("Task A: entered SpinLock")
                    mre1.[Set]()
                    ' Signal Task B to commence with its logic
                    ' Wait for Task B to complete its logic
                    ' (Normally, you would not want to perform such a potentially
                    ' heavyweight operation while holding a SpinLock, but we do it
                    ' here to more effectively show off SpinLock properties in
                    ' taskB.)
                    mre2.Wait()
                Finally
                    If lockTaken Then
                        sl.[Exit]()
                    End If
                End Try
            End Sub)

        Dim taskB As Task = Task.Factory.StartNew(
            Sub()
                mre1.Wait()
                ' wait for Task A to signal me
                Console.WriteLine("Task B: sl.IsHeld = {0} (should be true)", sl.IsHeld)
                Console.WriteLine("Task B: sl.IsHeldByCurrentThread = {0} (should be false)", sl.IsHeldByCurrentThread)
                Console.WriteLine("Task B: sl.IsThreadOwnerTrackingEnabled = {0} (should be true)", sl.IsThreadOwnerTrackingEnabled)

                Try
                    sl.[Exit]()
                    Console.WriteLine("Task B: Released sl, should not have been able to!")
                Catch e As Exception
                    Console.WriteLine("Task B: sl.Exit resulted in exception, as expected: {0}", e.Message)
                End Try

                ' Signal Task A to exit the SpinLock
                mre2.[Set]()
            End Sub)

        ' Wait for task completion and clean up
        Task.WaitAll(taskA, taskB)
        mre1.Dispose()
        mre2.Dispose()
    End Sub

    ' Demonstrates:
    ' SpinLock constructor(false) -- thread ownership not tracked
    Private Sub SpinLockSample3()
        ' Create SpinLock that does not track ownership/threadIDs
        Dim sl As New SpinLock(False)

        ' Used to synchronize with the Task below
        Dim mres As New ManualResetEventSlim(False)

        ' We will verify that the Task below runs on a separate thread
        Console.WriteLine("main thread id = {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)

        ' Now enter the SpinLock.  Ordinarily, you would not want to spend so
        ' much time holding a SpinLock, but we do it here for the purpose of 
        ' demonstrating that a non-ownership-tracking SpinLock can be exited 
        ' by a different thread than that which was used to enter it.
        Dim lockTaken As Boolean = False
        sl.Enter(lockTaken)

        ' Create a separate Task
        Dim worker As Task = Task.Factory.StartNew(
            Sub()
                Console.WriteLine("worker task thread id = {0} (should be different than main thread id)", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)

                ' Now exit the SpinLock
                Try
                    sl.[Exit]()
                    Console.WriteLine("worker task: successfully exited SpinLock, as expected")
                Catch e As Exception
                    Console.WriteLine("worker task: unexpected failure in exiting SpinLock: {0}", e.Message)
                End Try

                ' Notify main thread to continue
                mres.[Set]()
            End Sub)

        ' Do this instead of worker.Wait(), because worker.Wait() could inline the worker Task,
        ' causing it to be run on the same thread. The purpose of this example is to show that
        ' a different thread can exit the SpinLock created (without thread tracking) on your thread.
        mres.Wait()

        ' now Wait() on worker and clean up
        worker.Wait()
        mres.Dispose()
    End Sub


End Module

Poznámky

Příklad použití zámku Spin Lock najdete v tématu Postupy: Použití SpinLocku pro synchronizaci Low-Level.

Zámky otáčení lze použít pro zámky na úrovni listu, u kterých je přidělování objektů odvozené pomocí Monitor, ve velikosti nebo kvůli tlaku uvolňování paměti, příliš nákladné. Zámek otáčení může být užitečný, aby se zabránilo blokování; Pokud však očekáváte značné množství blokování, pravděpodobně byste neměli používat zámky otáčení kvůli nadměrnému otáčení. Otáčení může být užitečné, když jsou zámky jemně odstupňované a velké číslo (například zámek na uzel v propojeném seznamu) a také v případě, že blokování zámků je vždy extrémně krátké. Obecně platí, že když držíte zámek otáčení, měli byste se vyhnout některé z těchto akcí:

• Blokování

• volání čehokoli, co sám může blokovat,

• držící více než jeden zámek otáčení najednou,

• provádění dynamicky odesílaných volání (rozhraní a virtuálních)

• provádění statických volání do libovolného kódu, který vlastní, nebo

• přidělení paměti.

SpinLock měla by se používat pouze po určení, že tím zlepšíte výkon aplikace. Je také důležité si uvědomit, že SpinLock je typ hodnoty z důvodů výkonu. Z tohoto důvodu musíte být velmi opatrní, abyste omylem nekopírovali SpinLock instanci, protože dvě instance (původní a kopie) by pak byly zcela nezávislé na sobě, což by pravděpodobně vedlo k chybnému chování aplikace. SpinLock Pokud musí být instance předána kolem, měla by být předána odkazem, nikoli hodnotou.

Neukládejte SpinLock instance do polí jen pro čtení.

Konstruktory

SpinLock(Boolean)

Inicializuje novou instanci SpinLock struktury s možností sledovat ID vláken, aby se zlepšilo ladění.

Vlastnosti

IsHeld	Získá, zda zámek je aktuálně držen libovolným vláknem.
IsHeldByCurrentThread	Získá, zda zámek drží aktuální vlákno.
IsThreadOwnerTrackingEnabled	Získá, zda je pro tuto instanci povolené sledování vlastnictví vlákna.

Metody

Enter(Boolean)	Získá zámek spolehlivým způsobem, takže i když dojde k výjimce v rámci volání metody, lockTaken lze spolehlivě prozkoumat, zda byl zámek získán.
Exit()	Uvolní zámek.
Exit(Boolean)	Uvolní zámek.
TryEnter(Boolean)	Snaží se získat zámek spolehlivým způsobem, takže i když dojde k výjimce v rámci volání metody, lockTaken lze spolehlivě prozkoumat, zda byl zámek získán.
TryEnter(Int32, Boolean)	Snaží se získat zámek spolehlivým způsobem, takže i když dojde k výjimce v rámci volání metody, lockTaken lze spolehlivě prozkoumat, zda byl zámek získán.
TryEnter(TimeSpan, Boolean)	Snaží se získat zámek spolehlivým způsobem, takže i když dojde k výjimce v rámci volání metody, lockTaken lze spolehlivě prozkoumat, zda byl zámek získán.

Bezpečný přístup z více vláken

Všichni členové SpinLock jsou bezpečné pro vlákno a mohou být použity z více vláken současně.

Viz také

• SpinLock
• Postupy: Použití struktury SpinLock pro synchronizaci nízké úrovně
• Postupy: Povolení režimu sledování vláken ve struktuře SpinLock