Sincronizar datos para multithreading

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Cuando varios subprocesos pueden realizar llamadas a las propiedades y los métodos de un objeto individual, es fundamental sincronizarlas. De lo contrario, un subproceso puede interrumpir lo que esté realizando otro y el objeto podría quedar en un estado no válido. La clase cuyos miembros están protegidos de tales interrupciones se conoce como segura para subprocesos.

.NET proporciona diversas estrategias para sincronizar el acceso a miembros estáticos y de instancia:

  • Regiones de código sincronizado. Puede usar la clase Monitor o la compatibilidad de compilador para esta clase para sincronizar solo el bloque de código que lo necesite y mejorar así el rendimiento.

  • Sincronización manual. Puede usar los objetos de sincronización que proporciona la biblioteca de clases de .NET. Consulte Información general sobre los primitivos de sincronización, que incluye una explicación de la clase Monitor.

  • Contextos sincronizados. Solo en el caso de las aplicaciones de .NET Framework y Xamarin, puede usar SynchronizationAttribute para habilitar la sincronización automática y simple de objetos ContextBoundObject.

  • Clases de colección del espacio de nombres System.Collections.Concurrent. Estas clases proporcionan operaciones de incorporación y eliminación sincronizadas incorporadas. Para obtener más información, consulte Colecciones seguras para subprocesos.

Common Language Runtime proporciona un modelo de subprocesos en el que las clases se dividen en varias categorías que se pueden sincronizar de distintas maneras (según sea necesario). En la siguiente tabla se muestra la compatibilidad de sincronización que se proporciona para los campos y los métodos de determinadas categorías de sincronización.

Categoría Campos generales Campos estáticos Métodos estáticos Campos de instancia Métodos de instancia Bloques de código específicos
Sin sincronización No N.º N.º N.º N.º No
Contexto sincronizado No N.º No Sí Sí No
Regiones de código sincronizado No No Solo si se marcan No Solo si se marcan Solo si se marcan
Sincronización manual Manual Manual Manual Manual Manual Manual

Sin sincronización

Este es el valor predeterminado para los objetos. Todos los subprocesos pueden acceder a cualquier método o campo en cualquier momento. Solo puede acceder a estos objetos un subproceso a la vez.

Sincronización manual

La biblioteca de clases de .NET proporciona una serie de clases para sincronizar subprocesos. Consulte Overview of Synchronization Primitives (Introducción a los primitivos de sincronización).

Regiones de código sincronizado

Puede usar la clase Monitor o una palabra clave del compilador para sincronizar bloques de código, métodos de instancia y métodos estáticos. No se admiten los campos estáticos sincronizados.

Visual Basic y C# admiten el marcado de bloques de código con una palabra clave de lenguaje concreta, la instrucción lock de C# o la instrucción SyncLock de Visual Basic. Cuando se ejecuta el código en un subproceso, se realiza un intento de adquirir el bloqueo. Si otro subproceso ya lo ha adquirido, el subproceso se bloquea hasta que el bloqueo vuelva a estar disponible. Cuando el subproceso sale del bloque de código sincronizado, el bloqueo se libera, independientemente de la manera en que lo haga.

Nota

Las instrucciones lock y SyncLock se implementan con Monitor.Enter y Monitor.Exit, por lo que se pueden usar otros métodos de Monitor junto con ellas en la región sincronizada.

También puede decorar un método con MethodImplAttribute con un valor de MethodImplOptions.Synchronized, que tiene el mismo efecto que usar Monitor o una de las palabras clave del compilador para bloquear todo el cuerpo del método.

Thread.Interrupt puede utilizarse para que un subproceso salga de operaciones de bloqueo, como esperar para acceder a una región de código sincronizado. Thread.Interrupt también se utiliza para que los subprocesos salgan de operaciones como Thread.Sleep.

Importante

No bloquee el tipo, es decir, typeof(MyType) en C#, GetType(MyType) en Visual Basic o MyType::typeid en C++, para proteger los métodos static (métodos Shared en Visual Basic). Utilice en su lugar un objeto estático privado. Asimismo, no utilice this en C# (Me en Visual Basic) para bloquear los métodos de instancia. Utilice en su lugar un objeto privado. Una clase o instancia se puede bloquear por código distinto del suyo, lo que puede producir interbloqueos o problemas de rendimiento.

Compatibilidad del compilador

Visual Basic y C# admiten una palabra clave del lenguaje que utiliza Monitor.Enter y Monitor.Exit para bloquear el objeto. Visual Basic admite la instrucción SyncLock; C# admite la instrucción lock.

En ambos casos, si se produce una excepción en el bloque de código, el bloqueo de lock o SyncLock se anula automáticamente. Los compiladores de C# y Visual Basic emiten un bloque try/finally con Monitor.Enter al principio de try, y Monitor.Exit en el bloque finalmente. Si se produce una excepción en el bloque lock o SyncLock, el controladorfinally se ejecuta para que realice los trabajos de limpieza.

Contexto sincronizado

Solo en aplicaciones de .NET Framework y Xamarin, puede usar SynchronizationAttribute en cualquier ContextBoundObject para sincronizar todos los campos y métodos de instancia. Todos los objetos del mismo dominio de contexto comparten la misma instrucción lock. Varios subprocesos pueden acceder a los métodos y los campos, pero solo se permite uno a la vez.

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