Normaaleissa olosuhteissa, kun kyseessä on monisäikeinen ohjelmointi, ohjelman monimutkaisuus kasvaa merkittävästi, suorituskyky heikkenee merkittävästi ja bugien todennäköisyys kasvaa huomattavasti.
Monisäikeinen ohjelmointi on tarkoitettu ajamaan ohjelmaa rinnakkain datankäsittelykykyjen parantamiseksi, mutta useimmissa tapauksissa se vaatii kilpailua jaetuista resursseista, joten se on lukittava resurssiobjekteja muokatessa. Kuitenkin lukkoja voi toteuttaa monin tavoin, joten tarkastellaanpa useiden lukkotyyppien toteutusta ja suorituskykyä C#:ssa.
Useita tapoja käyttää lukkoja
1. Atomilukko
Saavuta "lukiton" kilpailu atomioperaation Interlocked.CompareExchange-toiminnon kautta.
Virallinen selitys on tarjota atomisia operaatioita muuttujille, joita jakavat useat säikeet. Nimiavaruus: System.Threading
2. Kriittinen alue
Useiden säikeiden sarjoittaminen julkisten resurssien tai koodinpätkän saamiseksi on nopeaa ja sopivaa tiedon hallintaan. Lukkosyntaksi C#:ssa on syntaksisokeri kriittiselle alueelle (Monitor).
3. Atomitoiminta
Atomioperaatiot, jotka ovat erityistapaus, ovat luonteeltaan säiketurvallisia, joten niitä ei tarvitse lukita.
Virallisesti tulkitaan siten, että annetun muuttujan arvoa lisätään atomioperaationa ja tallennetaan tulos. Nimiavaruus: System.Threading
4. Lue ja kirjoita lukko
Luku-kirjoituslukot mahdollistavat resurssien lukemisen, kun muut ohjelmat kirjoittavat, joten jos resurssi sallii likaiset lukemiset, tämä on sopivampaa.
Virallinen selitys viittaa lukittuun tilaan, jota käytetään resurssien käytön hallintaan, mahdollistaen monisäikeisen lukemisen tai yksinoikeudella kirjoitusoikeuden. Nimiavaruus on System.Threading
5. Semafori
Semaforit, jotka on suunniteltu hallitsemaan rajoitettua määrää käyttäjäresursseja.
Virallinen selitys rajoittaa säikeiden määrää, jotka voivat käyttää resurssi- tai resurssipoolia samanaikaisesti. Nimiavaruus on System.Threading
6. Tapahtumat
Sitä käytetään ilmoittamaan säikeelle, että jokin tapahtuma on tapahtunut, aloittaen seuraajatehtävän alun.
Virallinen selitys sanoo, että säikeiden synkronointitapahtumat nollautuvat automaattisesti, kun signaali vastaanotetaan säikeen vapautuksen jälkeen. Tällaisia tyyppejä ei voi periä.
7. Molemminpuolinen poissulkeminen
C#:ssa on Mutex-luokka, aivan System.Threading-nimiavaruuden alla, Mutex on itse asiassa mutex, joka ei ainoastaan käsittele resurssikilpailua useiden säikeiden välillä, vaan myös resurssikilpailua prosessien välillä.
Suorituskykytestikoodi
Aja koodi
Suorituskykytestitulokset
Huomautus: Yllä olevat tiedot ovat vain nykyisen testiympäristön laitteistosuorituskyvyn tulosta, ja niitä voidaan verrata vain keskenään.
1) Erilaisissa testeissä se on ehdottomasti nopein tapa estää lukkiutumista, joten yritä välttää resurssikilpailua, joka johtaa lukittuun toimintaan.
2) Interlocked.CompareExchange osoittaa johdonmukaisesti erinomaista suorituskykyä monisäikeisessä käytössä, sijoittuen toiseksi.
3) Kolmas lukko, kriittinen alue, osoittaa myös hyvää suorituskykyä, joten kiistäkää muut, jos he sanovat, että lukon suorituskyky on heikko.
4) Neljäs sija on atomimuuttujan (atomi) operaatio, mutta tällä hetkellä se tukee vain muuttujien itsekasvua ja vähennystä, eikä soveltuvuus ole vahva.
5) Viidennen luku-/kirjoituslukon (ReaderWriterLockSlim) suorituskyky on myös kohtuullinen, ja se tukee lukemattomuutta, ja käytännöllisyys on edelleen suhteellisen hyvä.
6) Jäljelle jääneet semaforit, tapahtumat ja mutex ovat heikoimman suorituskyvyn, tietenkin niillä on oma sovellusalueensa, mutta ne eivät pärjää hyvin resurssikilpailussa.
Alkuperäinen linkkiosoite:Hyperlinkin kirjautuminen on näkyvissä.
|
Julkaistu 2023-4-13 klo 18:44:49
|
|
|
|
Vuokraisäntä|
Julkaistu 2023-4-13 klo 18:46:52
|
Julkaistu 2023-4-13 klo 19:21:44
|
