많은 작성자를위한 가장 효율적인 잠금 단일 판독기 동시성 모델?

Question

그래서 나는 입력 데이터를 제공하는 많은 스레드를 가지고 있는데, 이는 도착 순서에 따라 하나의 스레드에 의해 처리되어야합니다. 현재 모든 입력 항목은 대기열에 삽입되고 대기열에 대한 읽기/쓰기는 C# lock 문으로 보호됩니다. 그러나 시간이 지남에 따라 응용 프로그램의 CPU 사용량이 허용 할 수없는 수준으로 올라가고 프로필러는 대부분의 CPU 시간이 잠금 문 자체에 소비되고 있다고 말합니다. 자물쇠 대신 많은 작가와 독자를 지원하는보다 효율적인 동기화 방법이 있습니까?

Answer 1

작가들이 자물쇠로 서로 경쟁하고있는 것처럼 들립니다. 각 작성자가 고유 한 대기열을 갖고 있고 독자가 Peek method을 사용하여 각 대기열의 첫 번째 메시지를 제거하지 않고 읽는 모델을 생각해보십시오. 그런 다음 독자는 대기열 간 반복을 유지하고 각 대기열의 첫 번째 항목 세트 중 첫 번째 항목을 엿보고 첫 번째 항목을 제거 및 처리 할 수 ​​있습니다. 현재 아키텍처보다 느려지지만 작성자 간의 잠금 경합을 제거해야합니다.

같은 예제이다 보일 수 있습니다 그것은 당신의 응용 프로그램에 큰 변화 될 수

public class TimestampedItem<T> : IComparable<TimestampedItem<T>> 
{ 
    public DateTime TimeStamp { get; set; } 
    public T Data { get; set; } 
    public int CompareTo(TimestampedItem<T> other) 
    { 
     return TimeStamp.CompareTo(other.TimeStamp); 
    } 
} 

public void ReadFirstFromEachQueue<T>(IEnumerable<Queue<TimestampedItem<T>>> queues) 
{ 
    while (true) 
    { 
     var firstItems = new List<TimestampedItem<T>>(queues.Select(q => { lock (q) { return q.Peek(); } })); 
      ProcessItem(firstItems.OrderBy(tsi => tsi.TimeStamp).First()); 
     } 
    } 
} 

Answer 2

,하지만 당신은 (예를 MSMQ에 대한) 응용 프로그램에 외부 대기열을 고려할 수 있습니다 다음, 당신이 할 수 귀하 작가 스레드가 대기열에 자신의 마음에 내용을 쓰고 있습니다. 그러면 독자가 준비가 완료되면 항목을 꺼낼 수 있습니다. CPU 시간의 대부분이 대기열 주변의 잠금 장치에있는 경우 (실제로 대기열에있는 항목에 대한 작업을 잠그지 않은 것으로 가정), 대기열을 응용 프로그램에 넣으면 실제로 도움이 될 수 있습니다. 이상적으로는 쓰기와 읽기를 분리 된 프로세스로 분리 할 수도 있습니다.

또 다른 한가지는 잠그고있는 객체가 앱의 다른 부분을 잠그는 데 사용되지 않는다는 것입니다. 모니터 (lock 문 뒤에있는 것)는 아마도 가장 가벼운 가중치 스레드 동기화 방법 일 수 있으므로 아이템을 처리하는 동일한 프로세스에서 잠금을 피하기 위해 사물을 다시 설계하는 것이 가장 좋습니다.

Answer 3

당신이 다음 대신 정상 Queue의, ConcurrentCollections의 일부입니다 ConcurrentQueue을 사용하고 큐에 데이터를 읽기/쓰기 할 때 잠금 제거 할 수 4.0 당신이 .NET 버전을 사용하는 경우 ConcurrentCollections은 당신은 당신이 할 수있는 4.0를 사용하지 않는 경우 ..

을/동시 읽기를 처리 잠금 무료로 코드를 작성하는 데 사용할 수 있도록 설계하는 것은 다른 잠금이 굽없는 경우, 당신은 달성 할 수있는 유일한 고정하는 것입니다 메모를 Monitor.TryEnter를 사용하는 대신 lock로 그 lock 자체는 Monitor.Enter과 Monitor.Exit의 조합입니다, 샘플 구현은 다음과 같습니다 :

private readonly object _syncObject = new object(); 

private bool TryUpdate(object someData) 
{ 
    if (Monitor.TryEnter(_syncObject)) 
    { 
     try 
     { 
      //Update the data here. 

      return true; 
     } 
     finally 
     { 
      Monitor.Exit(_SyncObject); 
     } 
    } 

    return false; 
}