c# - ReaderWriterLock の入力と終了をどのように簡素化しますか?

Question

これは私には非常にうるさいようです。5 行のオーバーヘッドは多すぎます。

m_Lock.EnterReadLock()
Try
    Return m_List.Count
Finally
    m_Lock.ExitReadLock()
End Try

では、これをどのように単純化しますか？

score 23 · Accepted Answer

私は同じことを考えていましたが、C＃で;-p

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main()
    {
        ReaderWriterLockSlim sync = new ReaderWriterLockSlim();

        using (sync.Read())
        {
           // etc    
        }
    }


}
public static class ReaderWriterExt
{
    sealed class ReadLockToken : IDisposable
    {
        private ReaderWriterLockSlim sync;
        public ReadLockToken(ReaderWriterLockSlim sync)
        {
            this.sync = sync;
            sync.EnterReadLock();
        }
        public void Dispose()
        {
            if (sync != null)
            {
                sync.ExitReadLock();
                sync = null;
            }
        }
    }
    public static IDisposable Read(this ReaderWriterLockSlim obj)
    {
        return new ReadLockToken(obj);
    }
}

score 6 · Accepted Answer

これまでに投稿されたすべてのソリューションは、デッドロックのリスクがあります。次のような using ブロック:

ReaderWriterLockSlim sync = new ReaderWriterLockSlim();
using (sync.Read())
{
  // Do stuff
}

次のようなものに変換されます。

ReaderWriterLockSlim sync = new ReaderWriterLockSlim();
IDisposable d = sync.Read();
try
{
  // Do stuff
}
finally
{
  d.Dispose();
}

これは、sync.Read() と try ブロックの間で ThreadAbortException (または類似の) が発生する可能性があることを意味します。これが発生すると、finally ブロックが呼び出されることはなく、ロックが解放されることもありません。

詳細およびより適切な実装については、ReaderWriterLockSlim およびその他のロックオブジェクトによるデッドロックを参照してください。要するに、より良い実装は、次のtryようにロックをブロックに移動することになります。

ReaderWriterLockSlim myLock = new ReaderWriterLockSlim();
try
{
    myLock.EnterReadLock();
    // Do stuff
}
finally
{
    // Release the lock
    myLock.ExitReadLock();
}

受け入れられた回答のようなラッパークラスは次のようになります。

  /// <summary>
  /// Manager for a lock object that acquires and releases the lock in a manner
  /// that avoids the common problem of deadlock within the using block
  /// initialisation.
  /// </summary>
  /// <remarks>
  /// This manager object is, by design, not itself thread-safe.
  /// </remarks>
  public sealed class ReaderWriterLockMgr : IDisposable
  {
    /// <summary>
    /// Local reference to the lock object managed
    /// </summary>
    private ReaderWriterLockSlim _readerWriterLock = null;

    private enum LockTypes { None, Read, Write, Upgradeable }
    /// <summary>
    /// The type of lock acquired by this manager
    /// </summary>
    private LockTypes _enteredLockType = LockTypes.None;

    /// <summary>
    /// Manager object construction that does not acquire any lock
    /// </summary>
    /// <param name="ReaderWriterLock">The lock object to manage</param>
    public ReaderWriterLockMgr(ReaderWriterLockSlim ReaderWriterLock)
    {
      if (ReaderWriterLock == null)
        throw new ArgumentNullException("ReaderWriterLock");
      _readerWriterLock = ReaderWriterLock;
    }

    /// <summary>
    /// Call EnterReadLock on the managed lock
    /// </summary>
    public void EnterReadLock()
    {
      if (_readerWriterLock == null)
        throw new ObjectDisposedException(GetType().FullName);
      if (_enteredLockType != LockTypes.None)
        throw new InvalidOperationException("Create a new ReaderWriterLockMgr for each state you wish to enter");
      // Allow exceptions by the Enter* call to propogate
      // and prevent updating of _enteredLockType
      _readerWriterLock.EnterReadLock();
      _enteredLockType = LockTypes.Read;
    }

    /// <summary>
    /// Call EnterWriteLock on the managed lock
    /// </summary>
    public void EnterWriteLock()
    {
      if (_readerWriterLock == null)
        throw new ObjectDisposedException(GetType().FullName);
      if (_enteredLockType != LockTypes.None)
        throw new InvalidOperationException("Create a new ReaderWriterLockMgr for each state you wish to enter");
      // Allow exceptions by the Enter* call to propogate
      // and prevent updating of _enteredLockType
      _readerWriterLock.EnterWriteLock();
      _enteredLockType = LockTypes.Write;
    }

    /// <summary>
    /// Call EnterUpgradeableReadLock on the managed lock
    /// </summary>
    public void EnterUpgradeableReadLock()
    {
      if (_readerWriterLock == null)
        throw new ObjectDisposedException(GetType().FullName);
      if (_enteredLockType != LockTypes.None)
        throw new InvalidOperationException("Create a new ReaderWriterLockMgr for each state you wish to enter");
      // Allow exceptions by the Enter* call to propogate
      // and prevent updating of _enteredLockType
      _readerWriterLock.EnterUpgradeableReadLock();
      _enteredLockType = LockTypes.Upgradeable;
    }

    /// <summary>
    /// Exit the lock, allowing re-entry later on whilst this manager is in scope
    /// </summary>
    /// <returns>Whether the lock was previously held</returns>
    public bool ExitLock()
    {
      switch (_enteredLockType)
      {
        case LockTypes.Read:
          _readerWriterLock.ExitReadLock();
          _enteredLockType = LockTypes.None;
          return true;
        case LockTypes.Write:
          _readerWriterLock.ExitWriteLock();
          _enteredLockType = LockTypes.None;
          return true;
        case LockTypes.Upgradeable:
          _readerWriterLock.ExitUpgradeableReadLock();
          _enteredLockType = LockTypes.None;
          return true;
      }
      return false;
    }

    /// <summary>
    /// Dispose of the lock manager, releasing any lock held
    /// </summary>
    public void Dispose()
    {
      if (_readerWriterLock != null)
      {
        ExitLock();
        // Tidy up managed resources
        // Release reference to the lock so that it gets garbage collected
        // when there are no more references to it
        _readerWriterLock = null;
        // Call GC.SupressFinalize to take this object off the finalization
        // queue and prevent finalization code for this object from
        // executing a second time.
        GC.SuppressFinalize(this);
      }
    }

    protected ~ReaderWriterLockMgr()
    {
      if (_readerWriterLock != null)
        ExitLock();
      // Leave references to managed resources so that the garbage collector can follow them
    }
  }

次のように使用します。

ReaderWriterLockSlim myLock = new ReaderWriterLockSlim();

using (ReaderWriterLockMgr lockMgr = new ReaderWriterLockMgr(myLock))
{
    lockMgr.EnterReadLock();
    // Do stuff
}

また、Joe Duffyのブログより

次に、ロックは、スレッドのアボートやメモリ不足の状態などの非同期例外に対して堅牢ではありません。ロックのいずれかのメソッドの途中でこれらのいずれかが発生すると、ロック状態が破損し、その後のデッドロック、未処理の例外、および (悲しいことに) 内部でのスピンロックの使用による 100% の CPU の固定が原因で発生する可能性があります。そのため、定期的にスレッドアボートを使用したり、ハードな OOM を生き延びようとする環境でコードを実行する場合、このロックに満足することはできません。

score 2 · Accepted Answer

これは私の発明ではありませんが、髪の白髪が少し少なくなったことは確かです。

internal static class ReaderWriteLockExtensions
{
    private struct Disposable : IDisposable
    {
        private readonly Action m_action;
        private Sentinel m_sentinel;

        public Disposable(Action action)
        {
            m_action = action;
            m_sentinel = new Sentinel();
        }

        public void Dispose()
        {
            m_action();
            GC.SuppressFinalize(m_sentinel);
        }
    }

    private class Sentinel
    {
        ~Sentinel()
        {
            throw new InvalidOperationException("Lock not properly disposed.");
        }
    }

    public static IDisposable AcquireReadLock(this ReaderWriterLockSlim lock)
    {
        lock.EnterReadLock();
        return new Disposable(lock.ExitReadLock);
    }

    public static IDisposable AcquireUpgradableReadLock(this ReaderWriterLockSlim lock)
    {
        lock.EnterUpgradeableReadLock();
        return new Disposable(lock.ExitUpgradeableReadLock);
    }

    public static IDisposable AcquireWriteLock(this ReaderWriterLockSlim lock)
    {
        lock.EnterWriteLock();
        return new Disposable(lock.ExitWriteLock);
    }
}

使い方：

using (m_lock.AcquireReadLock())
{
    // Do stuff
}

score 0 · Accepted Answer

私はこれをやり遂げましたが、私はまだ私のデザインのより良い方法や欠陥を受け入れています.

Using m_Lock.ReadSection
    Return m_List.Count
End Using

これは、次の拡張メソッド/クラスを使用します。

<Extension()> Public Function ReadSection(ByVal lock As ReaderWriterLockSlim) As ReadWrapper
    Return New ReadWrapper(lock)
End Function


Public NotInheritable Class ReadWrapper
    Implements IDisposable

    Private m_Lock As ReaderWriterLockSlim
    Public Sub New(ByVal lock As ReaderWriterLockSlim)
        m_Lock = lock
        m_Lock.EnterReadLock()
    End Sub
    Public Sub Dispose() Implements IDisposable.Dispose
        m_Lock.ExitReadLock()
    End Sub

End Class

score 0 · Accepted Answer

ロックのポイントはメモリの一部を保護することなので、そのメモリを「ロックされた」オブジェクトでラップし、さまざまなロックトークンを介してのみアクセスできるようにすると便利だと思います（Markで述べたように）：

// Stores a private List<T>, only accessible through lock tokens
//  returned by Read, Write, and UpgradableRead.
var lockedList = new LockedList<T>( );

using( var r = lockedList.Read( ) ) {
  foreach( T item in r.Reader )
    ...
}

using( var w = lockedList.Write( ) ) {
  w.Writer.Add( new T( ) );
}

T t = ...;
using( var u = lockedList.UpgradableRead( ) ) {
  if( !u.Reader.Contains( t ) )
    using( var w = u.Upgrade( ) )
      w.Writer.Add( t );
}

現在、内部リストにアクセスする唯一の方法は、適切なアクセサーを呼び出すことです。

List<T>すでにReadOnlyCollection<T>ラッパーを持っているため、これはで特にうまく機能します。他の型については、いつでもを作成できますLocked<T,T>が、そうすると、読み取り可能/書き込み可能な型の優れた区別が失われます。

改善の 1 つは、型RとW型を使い捨てラッパー自体として定義することです。これにより、次のような (不注意な) エラーから保護されます。

List<T> list;
using( var w = lockedList.Write( ) )
  list = w.Writable;

//BAD: "locked" object leaked outside of lock scope
list.MakeChangesWithoutHoldingLock( );

ただし、これはLocked使用がより複雑になり、現在のバージョンでは、共有メンバーを手動でロックする場合と同じ保護が提供されます。

sealed class LockedList<T> : Locked<List<T>, ReadOnlyCollection<T>> {
  public LockedList( )
    : base( new List<T>( ), list => list.AsReadOnly( ) )
  { }
}

public class Locked<W, R> where W : class where R : class {
  private readonly LockerState state_;
  public Locked( W writer, R reader ) { this.state_ = new LockerState( reader, writer ); }
  public Locked( W writer, Func<W, R> getReader ) : this( writer, getReader( writer ) ) { }

  public IReadable Read( ) { return new Readable( this.state_ ); }
  public IWritable Write( ) { return new Writable( this.state_ ); }
  public IUpgradable UpgradableRead( ) { return new Upgradable( this.state_ ); }


  public interface IReadable : IDisposable { R Reader { get; } }
  public interface IWritable : IDisposable { W Writer { get; } }
  public interface IUpgradable : IReadable { IWritable Upgrade( );}


  #region Private Implementation Details
  sealed class LockerState {
    public readonly R Reader;
    public readonly W Writer;
    public readonly ReaderWriterLockSlim Sync;

    public LockerState( R reader, W writer ) {
      Debug.Assert( reader != null && writer != null );
      this.Reader = reader;
      this.Writer = writer;
      this.Sync = new ReaderWriterLockSlim( );
    }
  }

  abstract class Accessor : IDisposable {
    private LockerState state_;
    protected LockerState State { get { return this.state_; } }
    protected Accessor( LockerState state ) {
      Debug.Assert( state != null );
      this.Acquire( state.Sync );
      this.state_ = state;
    }

    protected abstract void Acquire( ReaderWriterLockSlim sync );
    protected abstract void Release( ReaderWriterLockSlim sync );

    public void Dispose( ) {
      if( this.state_ != null ) {
        var sync = this.state_.Sync;
        this.state_ = null;
        this.Release( sync );
      }
    }
  }

  class Readable : Accessor, IReadable {
    public Readable( LockerState state ) : base( state ) { }
    public R Reader { get { return this.State.Reader; } }
    protected override void Acquire( ReaderWriterLockSlim sync ) { sync.EnterReadLock( ); }
    protected override void Release( ReaderWriterLockSlim sync ) { sync.ExitReadLock( ); }
  }

  sealed class Writable : Accessor, IWritable {
    public Writable( LockerState state ) : base( state ) { }
    public W Writer { get { return this.State.Writer; } }
    protected override void Acquire( ReaderWriterLockSlim sync ) { sync.EnterWriteLock( ); }
    protected override void Release( ReaderWriterLockSlim sync ) { sync.ExitWriteLock( ); }
  }

  sealed class Upgradable : Readable, IUpgradable {
    public Upgradable( LockerState state ) : base( state ) { }
    public IWritable Upgrade( ) { return new Writable( this.State ); }
    protected override void Acquire( ReaderWriterLockSlim sync ) { sync.EnterUpgradeableReadLock( ); }
    protected override void Release( ReaderWriterLockSlim sync ) { sync.ExitUpgradeableReadLock( ); }
  }
  #endregion
}

c# - ReaderWriterLock の入力と終了をどのように簡素化しますか?

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