假设一个类有一个公共int计数器字段,可以被多个线程访问。这个int值只能自增或自减。
要增加这个字段,应该使用哪种方法,为什么?
锁(this.locker) this.counter + +; 联锁。增量(ref this.counter); 将counter的访问修饰符更改为public volatile。
现在我已经发现了volatile,我已经删除了许多lock语句和Interlocked的使用。但有理由不这么做吗?
假设一个类有一个公共int计数器字段,可以被多个线程访问。这个int值只能自增或自减。
要增加这个字段,应该使用哪种方法,为什么?
锁(this.locker) this.counter + +; 联锁。增量(ref this.counter); 将counter的访问修饰符更改为public volatile。
现在我已经发现了volatile,我已经删除了许多lock语句和Interlocked的使用。但有理由不这么做吗?
当前回答
我只是在这里指出Orion Edwards回答中关于volatile的错误。
他说:
“如果它是不稳定的,这只是确保两个cpu看到相同的数据 同样的时间。”
这是错误的。在微软关于volatile的文档中,提到:
在多处理器系统上,volatile读操作不会 保证获得写入该内存位置的最新值 任何处理器。类似地,volatile写操作不会 保证写入的值对其他人立即可见 处理器。”
其他回答
我只是在这里指出Orion Edwards回答中关于volatile的错误。
他说:
“如果它是不稳定的,这只是确保两个cpu看到相同的数据 同样的时间。”
这是错误的。在微软关于volatile的文档中,提到:
在多处理器系统上,volatile读操作不会 保证获得写入该内存位置的最新值 任何处理器。类似地,volatile写操作不会 保证写入的值对其他人立即可见 处理器。”
我做了一些测试来看看这个理论是如何工作的:kennethxu.blogspot.com/2009/05/interlocked-vs-monitor-performance.html。我的测试更侧重于compareexchange,但Increment的结果是类似的。在多cpu环境下,联锁并不需要更快。下面是在2年的16 CPU服务器上对Increment的测试结果。请记住,测试还包括增加后的安全读取,这在现实世界中是典型的。
D:\>InterlockVsMonitor.exe 16
Using 16 threads:
InterlockAtomic.RunIncrement (ns): 8355 Average, 8302 Minimal, 8409 Maxmial
MonitorVolatileAtomic.RunIncrement (ns): 7077 Average, 6843 Minimal, 7243 Maxmial
D:\>InterlockVsMonitor.exe 4
Using 4 threads:
InterlockAtomic.RunIncrement (ns): 4319 Average, 4319 Minimal, 4321 Maxmial
MonitorVolatileAtomic.RunIncrement (ns): 933 Average, 802 Minimal, 1018 Maxmial
我赞同Jon Skeet的回答,并想为所有想了解“volatile”和“Interlocked”的人添加以下链接:
原子性,波动性和不可变性是不同的,第一部分- (Eric Lippert的神话般的冒险在编码)
原子性、挥发性和不变性是不同的,第二部分
原子性、挥发性和不变性是不同的,第三部分
Sayonara Volatile - (Wayback Machine 2012年乔·达菲的博客快照)
我想补充一下其他答案中提到的volatile、Interlocked和lock之间的区别:
volatile关键字可以应用于以下类型的字段:
引用类型。 指针类型(在不安全的上下文中)。注意,虽然指针本身可以是volatile的,但它所指向的对象却不能。在其他 总之,你不能声明一个“指针”为“volatile”。 简单类型,如sbyte、byte、short、ushort、int、uint、char、float和bool。 具有以下基类型之一的枚举类型:byte、sbyte、short、ushort、int或uint。 泛型类型参数称为引用类型。 IntPtr和UIntPtr。
其他类型,包括double和long,不能标记为“volatile” 因为不能保证对这些类型的字段的读写 成为原子。来保护对这些类型的多线程访问 字段,使用互锁类成员或使用 锁的声明。
互锁的函数不锁。它们是原子的,这意味着它们可以在递增过程中不需要上下文切换的情况下完成。因此不存在死锁或等待的机会。
我想说的是,你应该总是更喜欢它,而不是锁和增量。
如果你需要在一个线程中写入,然后在另一个线程中读取,或者你想让优化器不对变量的操作重新排序(因为事情发生在另一个线程中,而优化器不知道),Volatile是有用的。这是一个与增量正交的选择。
如果您想了解更多关于无锁代码的内容,以及编写无锁代码的正确方法,这是一篇非常好的文章
http://www.ddj.com/hpc-high-performance-computing/210604448