C# Multithreading의 교착 상태를 이해하고 피합니다

교착 상태는 둘 이상의 스레드가 서로 자원을 공개하기를 기다리는 상태를 말해서 프로그램이 계속 실행할 수 없게됩니다. 그 원인에는 상호 배제, 보유 및 대기, 비 예비 및 순환 대기의 네 가지 필요한 조건이 포함됩니다. 일반적인 시나리오에는 UI 스레드에서 .result 또는 .wait ()를 사용하는 것과 같은 비동기 코드의 중첩 잠금 장치 및 교착 상태가 포함됩니다. 교착 상태를 피하기위한 전략에는 다음이 포함됩니다. 1. 루프 대기를 제거하기위한 잠금 순서를 통합하십시오. 2. 자물쇠의 세분성과 유지 시간을 줄이십시오. 3. 모니터와 같은 시간 초과 메커니즘을 사용하십시오. 4. 잠금 내에서 외부 방법을 호출하지 마십시오. 5. 동시 소설 또는 비동기/대기와 같은 고급 동시 구조를 사용하십시오. 디버깅 팁에는 디버거 사용, 병렬 스택 뷰 사용 및 문제 포인트를 찾기 위해 로그 출력 추가가 포함됩니다. 우수한 프로그래밍 사양이 따르는 한 대부분의 교착 상태 문제를 예방할 수 있습니다.

멀티 스레드 프로그래밍에서 C# 개발자는 종종 어려운 문제 - 교착 상태에 직면합니다. 특히 동시 작업이 빈번한 시나리오에서 프로그램이 고정되어 실행을 계속할 수 없게됩니다. 교착 상태를 피하려면 먼저 그 원인을 이해하고 실질적인 회피 전략을 마스터해야합니다.

교착 상태 란 무엇입니까?

교착 상태는 둘 이상의 스레드가 서로 자원을 해제하기를 기다리는 상태를 말하면서 그 중 어느 것도 계속 실행할 수 없게됩니다.
교착 상태의 가장 일반적인 형태는 "루프 대기"입니다. 스레드 A는 자원 1을 보유하고 리소스 2를 기다리는 반면 스레드 B는 리소스 2를 보유하고 리소스 1을 기다립니다. 두 사람은 서로를 출시하지 않았으며 교착 상태에있었습니다.

교착 상태의 발생은 일반적으로 필요한 4 가지 조건을 충족합니다.

• 상호 배제 : 자원은 공유 할 수 없으며 한 번에 하나의 스레드 만 차지할 수 있습니다.
• 보류 및 대기 : 스레드가 다른 리소스를 기다릴 때 이미 보유하고있는 리소스를 공개하지 않습니다.
• 선점하지 않음 : 리소스는 보유한 스레드에서만 적극적으로 해제 할 수 있습니다.
• 루프 대기 : 스레드 체인이 있으며 각 스레드는 다음 스레드에서 보유한 리소스를 기다리고 있습니다.

이 네 가지 조건이 동시에 유효 한 경우 교착 상태가 발생할 수 있습니다.

일반적인 교착 시나리오 및 식별 방법

장면 1 : 중첩 잠금

이것은 가장 전형적인 교착 상태 중 하나입니다. 예를 들어:

 Object Lock1 = new Object ();
Object Lock2 = new Object ();

// 스레드 1
잠금 (잠금 1)
{
    잠금 (잠금 2) { / * 뭔가 * /}
}

// 스레드 2
잠금 (잠금 2)
{
    잠금 (잠금 1) { / * 뭔가 * /}
}

두 실이 거의 동시에 실행되면 상대방이 보유한 서로의 자물쇠를 기다릴 수 있습니다.

시나리오 2 : 비동기 코드의 교착 상태 (특히 UI 스레드)

예를 들어, .Result 또는 .Wait() 사용하여 비동기 작업이 완료 될 대기 시간을 강제하여 컨텍스트 차단 및 교착 상태를 유발할 수 있습니다.

 var result = someasyncmethod (). 결과; // 교착 상태가 쉽습니다

이러한 문제는 동기화 컨텍스트에 의존하기 때문에 Winforms 또는 WPF 프로젝트에서 특히 일반적입니다.

교착 상태를 피하는 방법?

통합 잠금 순서

이것은 가장 직접적이고 효율적인 방법입니다. 모든 스레드는 동일한 순서로 잠금을 획득합니다 . 예를 들어, 위의 예에서, 모든 스레드가 lock1 잠그고 lock2 잠그면 루프 대기를 피할 수 있습니다.

과립성과 자물쇠를 유지하는 시간을 줄입니다

하나의 잠금 장치에서 너무 많이하지 마십시오. 동기화되어야하는 작동 범위를 줄이고 잠금 보유 시간을 줄이며 충돌 확률을 줄입니다.

시간 초과 메커니즘을 사용하십시오

C#은 대안 Monitor.TryEnter 대안 및 lock 시간을 설정하여 시간 초과를 설정하여 교착 상태 위험이 있더라도 무한대 대기 대신 시간을 종료 할 수 있습니다.

 bool locktaken = false;
노력하다
{
    monitor.ryenter (obj, timespan.fromseconds (1), ref locktaken);
    if (locktaken)
    {
        // 일을합니다
    }
    또 다른
    {
        // 타임 아웃 처리}
}
마지막으로
{
    if (locktaken) monitor.exit (obj);
}

잠금 장치 내부의 외부 방법을 호출하지 마십시오

잠금 장치 내부의 사용자 정의 메소드를 호출하고 그 방법이 잠금을 요청할 수 있다면 암시 적 교착 상태를 쉽게 일으킬 수 있습니다. 이 문제는 감지하기 쉽지 않지만 결과는 심각합니다.

고급 동시 구조를 사용하십시오

예를 들어, ConcurrentDictionary , ReaderWriterLockSlim 또는 수동 스레드 관리 대신 async/await 사용하십시오. 이 구조는 많은 잠재적 교착 상태 문제를 피하도록 설계되었습니다.

교착 상태 디버깅 기술

프로그램에 교착 상태가 있다고 의심되면 다음과 같은 방법을 시도하여 문제를 해결할 수 있습니다.

• 디버거를 사용하여 개별 스레드의 상태를보고 "대기"상태에있는 스레드가 있는지 확인하십시오.
• 스레드 스택을 확인하여 자물쇠 관련 장소에서 정지되는지 확인하십시오.
• 개발 환경에서 병렬 스택보기를 활성화하여 스레드 간의 종속성을 관찰하십시오.
• 스레드 ID를 녹음하고 잠금 전후에 객체 정보를 잠그기 위해 로그 출력을 추가하여 문제점을 찾는 데 도움이됩니다.

기본적으로 그게 다야. 교착 상태는 복잡해 보일 수 있지만 대부분 불규칙한 잠금 주문 또는 부적절한 자원 관리로 인해 발생합니다. 코딩 과정에서 좋은 습관을 유지하는 한 많은 문제를 피할 수 있습니다.

위 내용은 C# Multithreading의 교착 상태를 이해하고 피합니다의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!