vb.net - 这个简单的 VB.Net 类线程安全吗？如果没有，我该如何改进？

Question

Option Strict On

Public Class UtilityClass
  Private Shared _MyVar As String

  Public Shared ReadOnly Property MyVar() As String
    Get
      If String.IsNullOrEmpty(_MyVar) Then
        _MyVar = System.Guid.NewGuid.ToString()
      End If
      Return _MyVar
    End Get
  End Property

  Public Shared Sub SaveValue(ByVal newValue As String)
    _MyVar = newValue
  End Sub

End Class

Answer 1

虽然锁定是增加线程安全性的一种很好的通用方法，但在许多涉及一次写入准不变性的场景中，一旦写入非空值，字段就应该变得不可变，线程。 Interlocked.CompareExchange 可能会更好。本质上，该方法读取一个字段，并且在其他任何人可以触及它之前，当且仅当该字段与提供的“比较”值匹配时写入一个新值；它返回在任何情况下读取的值。如果两个线程同时尝试进行CompareExchange，并且两个线程都将字段的当前值指定为“比较”值，则其中一个操作将更新该值，而另一个则不会，并且每个操作都会“知道” “是否成功。

CompareExchange 有两种主要使用模式。第一个对于生成可变单例对象最有用，其中每个人都看到相同的实例很重要。

If _thing is Nothing then
    Dim NewThing as New Thingie() ' Or construct it somehow
    Threading.Interlocked.CompareExchange(_thing, NewThing, Nothing)
End If

这种模式可能就是您所追求的。请注意，如果一个线程在另一个线程执行上述代码的时间和执行 CompareExchange 的时间之间输入上述代码，则两个线程最终都可能创建一个新的 Thingie。如果发生这种情况，无论哪个线程首先到达 CompareExchange，都会将其新实例存储在 _thing 中，而另一个线程将放弃其实例。在这种情况下，线程并不关心它们是赢还是输；它们只关心它们是赢还是输。 _thing 中将有一个新实例，并且所有线程都会在那里看到相同的实例。另请注意，由于在第一次读取之前不存在内存屏障，因此理论上，过去某个时间检查过 _thing 值的线程可能会继续将其视为 Nothing，直到某些原因导致其更新它的缓存，但如果发生这种情况，唯一的后果将是创建一个无用的 Thingie 新实例，当 Interlocked.CompareExchange 发现 时，该实例将被丢弃_thing 已被写入。

另一种主要使用模式对于更新对不可变对象(immutable对象)的引用很有用，或者(稍加修改)更新某些值类型(例如 Integer 或 Long)。

Dim NewThing, WasThing As Thingie
Do
    WasThing = _thing
    NewThing = WasThing.WithSomeChange();
Loop While Threading.Interlocked.CompareExchange(_thing, NewThing, WasThing) IsNot WasThing

在这种情况下，假设存在某种方法，通过给定 Thingie 的引用，可以廉价地生成一个与所需方式不同的新实例，则可以以线程安全的方式对 _thing 执行任何此类操作。例如，给定一个String，可以轻松地生成一个附加了一些字符的新String。如果希望以一种线程安全的方式将一些文本附加到字符串中(例如，如果一个线程尝试添加 Fred 而另一个线程尝试添加 Joe，则网络结果将是附加 FredJoe 或 JoeFred，而不是类似 FrJoeed 的内容)，上面的代码将使每个线程读取 _thing ，生成一个附加文本的版本，然后尝试更新 _thing。如果其他线程同时更新了 _thing，则放弃最后构造的字符串，根据更新的 _thing 创建一个新字符串，然后重试。

请注意，虽然这种方法不一定比锁定方法更快，但它确实提供了一个优点:如果获取锁的线程陷入无限循环或以其他方式被拦截，则所有线程将永远被阻止访问该锁。锁定资源。相比之下，如果上面的 WithSomeChanges() 方法陷入无限循环，_thing 的其他用户不会受到影响。