c# - 互锁与互斥，放大问题

Question

我面临的问题是，我有一个在某些线程之间共享的 C# (.NET) 对象。线程可能会用另一个对象替换该对象。使用异步框架从 TCP/IP 连接中唤醒线程。

序列:

线程(等待连接)-> 异步回调-> 做一些线程安全的事情->访问共享对象 -> 做一些线程安全的事情。

1。解决方案互斥:

Object sharedObject = new Object();
Mutex objectMutex = new Mutex();

void threadCallback()
{
  Object newObject = new Object();

  // some processing

  objectMutex.lock();
  // do exchange sharedObject with newObject if needed
  // very little processing here
  objectMutex.unlock();

  // some processing
}

2。解联锁

Object sharedObject = new Object();
int usingSharedObject = 0;

void threadCallback()
{
  Object newObject = new Object();

  // some processing

  // poll until we lock
  while(1 == Interlocked.Exchange(ref usingSharedObject , 1))
  {
    // do exchange sharedObject with newObject if needed
    // very little processing here
    Interlocked.Exchange(ref usingSharedObject , 0); // free lock
  }

  // some processing
}

什么速度更快，扩展性更好？

只要没有太多线程同时轮询，我希望第二种解决方案会更快。第二种解决方案甚至可以休眠一个随机时间，这样轮询就不会占用任何处理时间。如果我真的需要处理大量 TCP/IP 连接，第一个解决方案对我来说看起来更清晰。由于我在有关 TCP/IP 处理的锁定部分中做的处理很少，是否会有任何放大问题？

threadCallback()函数开头的对象创建怎么样

在我的 C++ 背景下，我总是在这种情况下使用内存池，因为我必须使用安全的 .NET 有没有一种快速创建新对象的方法，或者 .NET 平台在这个领域是否表现良好。

最好的问候，

弗里德里希

Answer 1

您的联锁操作不正确。自旋锁通常看起来像这样:

int sharedLock = 0;

void callback()
{

do {
 int existingState = Interlocked.CompareExchange(ref sharedLock, 1, 0);
 if (0 == existingState) {
  break;
 }
} while (true);

try
{
 // operate on the shared state
}
finally
{
 int existingState = Interlocked.Exchange(ref sharedLock, 0);
 Debug.Assert (1 == existingState);
}

至于使用一个还是另一个的原因，主要取决于持有锁时执行的操作类型。非常短的操作(短算术加/减、简单的状态标志更改等)更适合自旋锁。繁重的操作(分配、IO 访问)不能在自旋锁下发生，因此它们必须在真正的互斥锁下完成。