SpinLock Структура
Определение
Важно!
Некоторые сведения относятся к предварительной версии продукта, в которую до выпуска могут быть внесены существенные изменения. Майкрософт не предоставляет никаких гарантий, явных или подразумеваемых, относительно приведенных здесь сведений.
Предоставляет примитив взаимозаключения, когда поток пытается получить блокировку в цикле неоднократно проверяя, пока блокировка не станет доступной.
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
- Наследование
- Атрибуты
Примеры
В следующем примере показано, как использовать :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
Комментарии
Пример использования спин-блокировки см. в статье "Практическое руководство. Использование SpinLock для синхронизации Low-Level".
Замки спина можно использовать для блокировок на уровне конечного уровня, где выделение объекта подразумевается с помощью Monitor, в размере или из-за давления сборки мусора, является чрезмерно дорогим. Блокировка спина может быть полезна, чтобы избежать блокировки; однако, если вы ожидаете значительное количество блокировок, вы, вероятно, не должны использовать спин-блокировки из-за чрезмерного спиннинга. Спиннинг может быть полезным, если блокировки точно и большое число (например, блокировка на узел в связанном списке), а также когда время удержания блокировки всегда крайне коротки. Как правило, при удержании блокировки спина следует избежать любого из следующих действий:
Блокировки
вызов всего, что может блокироваться,
удерживая несколько спин-блокировок одновременно,
выполнение динамически отправленных вызовов (интерфейс и виртуальные машины),
выполнение статически отправленных вызовов в любой код не принадлежит или
выделение памяти.
SpinLock следует использовать только после того, как вы определили, что это приведет к повышению производительности приложения. Также важно отметить, что SpinLock это тип значения, по соображениям производительности. По этой причине необходимо быть очень осторожным, чтобы не случайно скопировать SpinLock экземпляр, так как два экземпляра (исходный и копирование) затем будут полностью независимыми друг от друга, что, скорее всего, приведет к ошибочному поведению приложения. SpinLock Если экземпляр должен быть передан вокруг, он должен передаваться по ссылке, а не по значению.
Не сохраняйте SpinLock экземпляры в полях чтения.
Конструкторы
| Имя | Описание |
|---|---|
| SpinLock(Boolean) |
Инициализирует новый экземпляр SpinLock структуры с параметром отслеживания идентификаторов потоков для улучшения отладки. |
Свойства
| Имя | Описание |
|---|---|
| IsHeld |
Возвращает, хранится ли блокировка в данный момент любым потоком. |
| IsHeldByCurrentThread |
Возвращает, удерживается ли блокировка текущим потоком. |
| IsThreadOwnerTrackingEnabled |
Возвращает, включена ли отслеживание владения потоками для этого экземпляра. |
Методы
| Имя | Описание |
|---|---|
| Enter(Boolean) |
Получает блокировку надежным образом, например, даже если исключение возникает в вызове метода, |
| Exit() |
Освобождает блокировку. |
| Exit(Boolean) |
Освобождает блокировку. |
| TryEnter(Boolean) |
Пытается получить блокировку надежным образом, например, даже если в вызове метода возникает исключение, |
| TryEnter(Int32, Boolean) |
Пытается получить блокировку надежным образом, например, даже если в вызове метода возникает исключение, |
| TryEnter(TimeSpan, Boolean) |
Пытается получить блокировку надежным образом, например, даже если в вызове метода возникает исключение, |
Применяется к
Потокобезопасность
Все члены SpinLock являются потокобезопасными и могут использоваться одновременно из нескольких потоков.