Определяет, когда объект не используется ни одним другим потоком без блокировки?

Question

Я реализую высокопроизводительный поточно-безопасный компонент без использования операторов блокировки, только по соображениям производительности используются только изменчивые и блокированные.

У меня есть элемент volatile reference-type в классе, который содержит потокобезопасный экземпляр. Этот экземпляр является потокобезопасным только для нескольких операций, а не для другого. Из-за этого и по соображениям производительности, в некоторых случаях я предпочитаю создавать новый экземпляр вместо обновления оригинала, и он действительно работает быстрее, особенно потому, что я не использую никаких операторов блокировки.

Таким образом, изменчивый элемент может быть заменен в любое время на другой экземпляр, ключевое слово volatile гарантирует, что в многопоточной среде проблем не возникнет.

Это, конечно, очень хорошо работает, но единственной проблемой является сбор мусора старых экземпляров. Когда я тестировал свой компонент для повышения производительности, я обнаружил, что он тратит слишком много времени на сборку мусора на выпущенные экземпляры.

Теперь я ищу способ утилизации старых экземпляров. Проблема в том, что я не могу просто взять старый экземпляр при замене и просто сбросить его состояние, потому что могут быть другие потоки, которые все еще используют этот экземпляр, и я не могу найти способ (без блокировки), который гарантирует, что никто, использующий этот экземпляр больше.

Как я могу гарантировать, что нет потока, который использует старый экземпляр без операторов блокировки? (летучие и взаимоблокированные)

Спасибо.

Answer 1

Проблема в том, что любой поток может ссылаться на объект на стек, а затем делать с ним все, что захочет. Невозможно предотвратить это для операций без потокобезопасности без использования общей блокировки.

Как правило, вам не следует пытаться работать с сборщиком мусора .NET. Лучше будет узнать, почему GCs занимают так много времени и оптимизируют для этого (не создавайте так много экземпляров в первом место, возможно, операция O (n^2), создающая множество экземпляров?) вместо того, чтобы пытаться повторно использовать экземпляры поточно-безопасным способом.

Answer 2

Вы спрашиваете, существует ли что-то, что скажет вам, безопасно ли выполнять операцию над объектом в многопоточном приложении. Это определение блокировки. Если использовать структуру, предоставляемую .NET, недостаточно быстро, возможно, вам стоит рассмотреть возможность перехода на соответствующий язык, который будет работать быстрее.

Answer 3

То, что вы пытаетесь реализовать, выглядит так же, как подсчет ссылок (помните COM?). Вероятно, вы можете сделать это с помощью приращений/декрементов - просто держите контрольный счетчик рядом с вашей ссылкой.

Единственная проблема с этой техникой заключается в том, что она полагается на то, что потребители объектов будут приличными к использованию объектов. Это делает код очень хрупким.

Другой вопрос в том, что проблема AFAIK в главной проблеме с замками - это не сам замок, а барьер, который он подразумевает. Дело в том, что каждый доступ к изменчивой переменной делает то же самое. Другими словами, я не понимаю, что вы заменили блокировки изменчивыми переменными.

Answer 4

Вы можете восстановить объект из мертвых, т. Е. Когда ваши объекты завершены , вы на самом деле их снова оживите.Это имеет то преимущество, что на этом этапе их жизненного цикла не может быть никакой ссылки на них, иначе они никогда не были бы применимы для окончательной доработки. Более подробную информацию смотрите в главе «Ressurection» в статье this.

Теперь, если это на самом деле покупает вам любую работу, или если это стоит делать это, я не могу сказать ;-)