Jak dokładnie działa blokada?

Widzę, że w przypadku używania obiektów, które nie są bezpieczne dla wątków, kod zamykamy w taki sposób:

private static readonly Object obj = new Object();

lock (obj)
{
    // thread unsafe code
}

Co dzieje się, gdy wiele wątków uzyskuje dostęp do tego samego kodu (załóżmy, że działa on w aplikacji sieci web ASP.NET). Czy są w kolejce? Jeśli tak, jak długo będą czekać?

Jaki wpływ na wydajność ma użycie blokad?

lockWypowiedź jest tłumaczona przez C # 3.0 na następujące kwestie:

var temp = obj;

Monitor.Enter(temp);

try
{
    // body
}
finally
{
    Monitor.Exit(temp);
}

W C # 4.0 to się zmieniło i jest teraz generowane w następujący sposób:

bool lockWasTaken = false;
var temp = obj;
try
{
    Monitor.Enter(temp, ref lockWasTaken);
    // body
}
finally
{
    if (lockWasTaken)
    {
        Monitor.Exit(temp); 
    }
}

Możesz znaleźć więcej informacji o tym, co tuMonitor.Enter robi . Aby zacytować MSDN:

Użyj, Enteraby uzyskać Monitor na obiekcie przekazanym jako parametr. Jeśli inny wątek wykonał Enter obiekt na obiekcie, ale nie wykonał jeszcze odpowiedniego Exit, bieżący wątek będzie blokowany, dopóki inny wątek nie zwolni obiektu. Legalne jest, aby ten sam wątek wywoływał Enterwięcej niż jeden raz bez blokowania; jednak taka sama liczba Exitwywołań musi zostać wywołana, zanim inne wątki oczekujące na obiekt zostaną odblokowane.

Monitor.EnterMetoda będzie czekać w nieskończoność; to się nie skończy.

To prostsze niż myślisz.

Według Microsoft : lockSłowo kluczowe zapewnia, że ​​jeden wątek nie wchodzi w krytyczną sekcję kodu, podczas gdy inny wątek znajduje się w sekcji krytycznej. Jeśli inny wątek spróbuje wprowadzić zablokowany kod, zaczeka, zablokuje, aż obiekt zostanie zwolniony.

Słowo lockkluczowe wywołuje Enterna początku bloku i Exitna końcu bloku. locksłowo kluczowe faktycznie obsługuje Monitorklasę z tyłu.

Na przykład:

private static readonly Object obj = new Object();

lock (obj)
{
    // critical section
}

W powyższym kodzie najpierw wątek wchodzi do sekcji krytycznej, a następnie zostanie zablokowany obj. Gdy inny wątek próbuje wejść, spróbuje również zablokować obj, który jest już zablokowany przez pierwszy wątek. Drugi wątek będzie musiał poczekać na zwolnienie pierwszego wątku obj. Kiedy pierwszy wątek opuści, kolejny wątek zostanie zablokowany obji przejdzie do sekcji krytycznej.

Nie, nie są w kolejce, śpią

Instrukcja blokady formularza

lock (x) ... 

gdzie x jest wyrażeniem typu odniesienia, jest dokładnie równoważne z

var temp = x;
System.Threading.Monitor.Enter(temp); 
try { ... } 
finally { System.Threading.Monitor.Exit(temp); }

Musisz tylko wiedzieć, że czekają na siebie, a tylko jeden wątek wejdzie, aby zablokować blok, pozostałe zaczekają ...

Monitor jest w pełni napisany w .net, więc jest wystarczająco szybki, spójrz także na klasę Monitor z reflektorem, aby uzyskać więcej szczegółów

Zamki będą blokować inne wątki przed wykonaniem kodu zawartego w bloku zamka. Wątki będą musiały poczekać, aż wątek w bloku zamka zostanie zakończony i zamek zostanie zwolniony. Ma to negatywny wpływ na wydajność w środowisku wielowątkowym. Jeśli musisz to zrobić, upewnij się, że kod w bloku blokady może być przetwarzany bardzo szybko. Powinieneś starać się unikać kosztownych działań, takich jak dostęp do bazy danych itp.

Wpływ na wydajność zależy od sposobu blokowania. Dobrą listę optymalizacji można znaleźć tutaj: http://www.thinkingparallel.com/2007/07/31/10-ways-to-reduce-lock-contention-in-threaded-programs/

Zasadniczo powinieneś spróbować zablokować tak mało, jak to możliwe, ponieważ powoduje to uśpienie kodu oczekiwania. Jeśli masz jakieś ciężkie obliczenia lub trwały kod (np. Przesyłanie pliku) w zamku, powoduje to ogromną utratę wydajności.

Część w instrukcji lock może być wykonana tylko przez jeden wątek, więc wszystkie pozostałe wątki będą czekać w nieskończoność na zakończenie wątku zawierającego blokadę. Może to spowodować tzw. Impas.

lockWypowiedź jest tłumaczona na wezwania do Enteri ExitmetodMonitor .

lockOświadczenie będzie czekać w nieskończoność na obiekt blokujący ma zostać wydany.

blokada jest w rzeczywistości ukryta klasa Monitor .