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シンプルなスレッドプールの作成に関するこのスレッドを見ていました。そこで、@MilanGardian の .NET 3.5 に対する応答に出くわしました。これはエレガントで、私の目的を果たしました。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;

namespace SimpleThreadPool
{
    public sealed class Pool : IDisposable
    {
        public Pool(int size)
        {
            this._workers = new LinkedList<Thread>();
            for (var i = 0; i < size; ++i)
            {
                var worker = new Thread(this.Worker) { Name = string.Concat("Worker ", i) };
                worker.Start();
                this._workers.AddLast(worker);
            }
        }

        public void Dispose()
        {
            var waitForThreads = false;
            lock (this._tasks)
            {
                if (!this._disposed)
                {
                    GC.SuppressFinalize(this);

                    this._disallowAdd = true; // wait for all tasks to finish processing while not allowing any more new tasks
                    while (this._tasks.Count > 0)
                    {
                        Monitor.Wait(this._tasks);
                    }

                    this._disposed = true;
                    Monitor.PulseAll(this._tasks); // wake all workers (none of them will be active at this point; disposed flag will cause then to finish so that we can join them)
                    waitForThreads = true;
                }
            }
            if (waitForThreads)
            {
                foreach (var worker in this._workers)
                {
                    worker.Join();
                }
            }
        }

        public void QueueTask(Action task)
        {
            lock (this._tasks)
            {
                if (this._disallowAdd) { throw new InvalidOperationException("This Pool instance is in the process of being disposed, can't add anymore"); }
                if (this._disposed) { throw new ObjectDisposedException("This Pool instance has already been disposed"); }
                this._tasks.AddLast(task);
                Monitor.PulseAll(this._tasks); // pulse because tasks count changed
            }
        }

        private void Worker()
        {
            Action task = null;
            while (true) // loop until threadpool is disposed
            {
                lock (this._tasks) // finding a task needs to be atomic
                {
                    while (true) // wait for our turn in _workers queue and an available task
                    {
                        if (this._disposed)
                        {
                            return;
                        }
                        if (null != this._workers.First && object.ReferenceEquals(Thread.CurrentThread, this._workers.First.Value) && this._tasks.Count > 0) // we can only claim a task if its our turn (this worker thread is the first entry in _worker queue) and there is a task available
                        {
                            task = this._tasks.First.Value;
                            this._tasks.RemoveFirst();
                            this._workers.RemoveFirst();
                            Monitor.PulseAll(this._tasks); // pulse because current (First) worker changed (so that next available sleeping worker will pick up its task)
                            break; // we found a task to process, break out from the above 'while (true)' loop
                        }
                        Monitor.Wait(this._tasks); // go to sleep, either not our turn or no task to process
                    }
                }

                task(); // process the found task
                this._workers.AddLast(Thread.CurrentThread);
                task = null;
            }
        }

        private readonly LinkedList<Thread> _workers; // queue of worker threads ready to process actions
        private readonly LinkedList<Action> _tasks = new LinkedList<Action>(); // actions to be processed by worker threads
        private bool _disallowAdd; // set to true when disposing queue but there are still tasks pending
        private bool _disposed; // set to true when disposing queue and no more tasks are pending
    }


    public static class Program
    {
        static void Main()
        {
            using (var pool = new Pool(5))
            {
                var random = new Random();
                Action<int> randomizer = (index =>
                {
                    Console.WriteLine("{0}: Working on index {1}", Thread.CurrentThread.Name, index);
                    Thread.Sleep(random.Next(20, 400));
                    Console.WriteLine("{0}: Ending {1}", Thread.CurrentThread.Name, index);
                });

                for (var i = 0; i < 40; ++i)
                {
                    var i1 = i;
                    pool.QueueTask(() => randomizer(i1));
                }
            }
        }
    }
}

私はこれを次のように使用しています：

static void Main(string[] args)
{
   ...
   ...
      while(keepRunning)
      {
         ...
         pool.QueueTask(() => DoTask(eventObject);
      }
   ...
}

private static void DoTask(EventObject e)
{
   // Do some computations

   pool.QueueTask(() => DoAnotherTask(eventObject)); // this is a relatively smaller computation
}

コードを約 2 日間実行した後、次の例外が発生します。

Unhandled Exception: System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object.
   at System.Collections.Generic.LinkedList`1.InternalInsertNodeBefore(LinkedListNode`1 node, LinkedListNode`1 newNode)
   at System.Collections.Generic.LinkedList`1.AddLast(T value)
   at MyProg.Pool.Worker()
   at System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart_Context(Object state)
   at System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state)
   at System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart()

このエラーを再度取得できないため、これの原因を突き止めることができません。これを修正する方法について何か提案はありますか?

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2 に答える 2

3

問題を見つけたと思います。コードサンプルには抜けがありますlock()

private void Worker()
{
    Action task = null;
    while (true) // loop until threadpool is disposed
    {
        lock (this._tasks) // finding a task needs to be atomic
        {
            while (true) // wait for our turn in _workers queue and an available task
            {
            ....
            }
        }

        task(); // process the found task
        this._workers.AddLast(Thread.CurrentThread);
        task = null;
    }
}

ロックは延長するか巻き付ける必要がありますthis._workers.AddLast(Thread.CurrentThread);

LinkedList(Pool.QueueTask)を変更する他のコードを見ると、 lock.

于 2013-05-26T21:27:07.823 に答える
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リンクされたリストへのアクセスが_workers適切に同期されていないようです。次のシナリオを検討してください。

ある時点でthis._worketslist に 1 つの項目が含まれていると仮定します。

最初のスレッドが呼び出されますが、メソッドthis._workers.AddLast(Thread.CurrentThread);内の非常に特別な場所で中断されます。AddLast()

public void AddLast(LinkedListNode<T> node)
{
    this.ValidateNewNode(node);
    if (this.head == null)
    {
        this.InternalInsertNodeToEmptyList(node);
    }
    else
    {
        // here we got interrupted - the list was not empty,
        // but it would be pretty soon, and this.head becomes null
        // InternalInsertNodeBefore() does not expect that
        this.InternalInsertNodeBefore(this.head, node);
    }
    node.list = (LinkedList<T>) this;
}

他のスレッド呼び出しthis._workers.RemoveFirst();。そのステートメントの周りには何もないlock()ので、完了し、リストは空になります。AddLast()今すぐ呼び出す必要InternalInsertNodeToEmptyList(node);がありますが、条件が既に評価されているため、呼び出すことはできません。

単純なlock(this._tasks)一行this._workers.AddLast()を配置すると、このようなシナリオを防ぐことができます。

他の悪いシナリオには、2 つのスレッドによって同時に同じリストに項目を追加することが含まれます。

于 2013-05-26T21:27:36.787 に答える