장벽

  • 아티클

System.Threading.Barrier은 여러 스레드(‘참가자’라고 함)가 단계별로 알고리즘에서 동시에 작동할 수 있게 해주는 동기화 기본 형식입니다. 각 참가자는 코드의 장벽 지점에 도달할 때까지 실행됩니다. 장벽은 한 작업 단계의 끝을 나타냅니다. 참가자가 장벽에 도달하면 모든 참가자가 동일한 장벽에 도달할 때까지 차단됩니다. 모든 참가자가 장벽에 도달한 후 사후 단계 작업을 필요에 따라 호출할 수 있습니다. 이 사후 단계 작업을 사용하여 다른 모든 스레드는 여전히 차단하는 동시에 단일 스레드에서 작업을 수행할 수 있습니다. 작업이 실행된 후 모든 참가자가 차단 취소됩니다.

다음 코드 조각에서는 기본 장벽 패턴을 보여 줍니다.


// Create the Barrier object, and supply a post-phase delegate
// to be invoked at the end of each phase.
Barrier barrier = new Barrier(2, (bar) =>
    {
        // Examine results from all threads, determine
        // whether to continue, create inputs for next phase, etc.
        if (someCondition)
            success = true;
    });

// Define the work that each thread will perform. (Threads do not
// have to all execute the same method.)
void CrunchNumbers(int partitionNum)
{
    // Up to System.Int64.MaxValue phases are supported. We assume
    // in this code that the problem will be solved before that.
    while (success == false)
    {
        // Begin phase:
        // Process data here on each thread, and optionally
        // store results, for example:
        results[partitionNum] = ProcessData(data[partitionNum]);

        // End phase:
        // After all threads arrive,post-phase delegate
        // is invoked, then threads are unblocked. Overloads
        // accept a timeout value and/or CancellationToken.
        barrier.SignalAndWait();
    }
}

// Perform n tasks to run in parallel. For simplicity
// all threads execute the same method in this example.
static void Main()
{
    var app = new BarrierDemo();
    Thread t1 = new Thread(() => app.CrunchNumbers(0));
    Thread t2 = new Thread(() => app.CrunchNumbers(1));
    t1.Start();
    t2.Start();
}


' Create the Barrier object, and supply a post-phase delegate 
' to be invoked at the end of each phase.
Dim barrier = New Barrier(2, Sub(bar)
                                 ' Examine results from all threads, determine 
                                 ' whether to continue, create inputs for next phase, etc. 
                                 If (someCondition) Then
                                     success = True
                                 End If
                             End Sub)



' Define the work that each thread will perform. (Threads do not
' have to all execute the same method.)
Sub CrunchNumbers(ByVal partitionNum As Integer)

    ' Up to System.Int64.MaxValue phases are supported. We assume
    ' in this code that the problem will be solved before that.
    While (success = False)

        ' Begin phase:
        ' Process data here on each thread, and optionally
        ' store results, for example:
        results(partitionNum) = ProcessData(myData(partitionNum))

        ' End phase:
        ' After all threads arrive,post-phase delegate
        ' is invoked, then threads are unblocked. Overloads
        ' accept a timeout value and/or CancellationToken.
        barrier.SignalAndWait()
    End While
End Sub

' Perform n tasks to run in parallel. For simplicity
' all threads execute the same method in this example.
Shared Sub Main()

    Dim app = New BarrierDemo()
    Dim t1 = New Thread(Sub() app.CrunchNumbers(0))
    Dim t2 = New Thread(Sub() app.CrunchNumbers(1))
    t1.Start()
    t2.Start()
End Sub

전체 예제는 방법: 동시 작업을 장벽과 동기화를 참조하세요.

참가자 추가 및 제거

Barrier 인스턴스를 만들 때 참가자 수를 지정합니다. 언제든지 참가자를 동적으로 추가 또는 제거할 수도 있습니다. 예를 들어 한 참가자가 문제의 해당 부분을 해결하는 경우 결과를 저장하고 해당 스레드에서 실행을 중지한 다음, Barrier.RemoveParticipant를 호출하여 장벽의 참가자 수를 줄일 수 있습니다. Barrier.AddParticipant를 호출하여 참가자를 추가하는 경우 반환 값은 새 참가자의 작업을 초기화하는 데 유용할 수 있는 현재 단계 번호를 지정합니다.

손상된 장벽

한 참가자가 장벽에 도달하지 못할 경우 교착 상태가 발생할 수 있습니다. 이러한 교착 상태를 방지하려면 Barrier.SignalAndWait 메서드의 오버로드를 사용하여 시간 제한 기간 및 취소 토큰을 지정합니다. 이러한 오버로드는 다음 단계로 넘어가기 전에 각 참가자가 확인할 수 있는 부울 값을 반환합니다.

사후 단계 예외

사후 단계 대리자에서 예외가 발생하는 경우 BarrierPostPhaseException 개체에 래핑된 다음 모든 참가자에게 전파됩니다.

장벽과 ContinueWhenAll 비교

장벽은 스레드가 루프로 여러 단계를 수행할 때 특히 유용합니다. 코드에 한두 개의 작업 단계만 필요한 경우 다음을 포함하여 임의 종류의 암시적 조인과 함께 System.Threading.Tasks.Task 개체를 사용할지 여부를 고려합니다.

자세한 내용은 연속 작업을 사용하여 작업 연결을 참조하세요.

참고 항목