Deadlock bezieht sich auf den Staat, in dem zwei oder mehr Themen darauf warten, dass sich gegenseitig Ressourcen freigibt, was dazu führt, dass das Programm die Ausführung nicht fortsetzen kann. Zu den Ursachen geh?ren vier notwendige Bedingungen: gegenseitige Ausschluss, Halten und Warten, Nichtvorlagen und kreisf?rmige Warten. Zu den gemeinsamen Szenarien geh?ren verschachtelte Schl?sser und Deadlocks im asynchronen Code, wie z. B. die Verwendung von .Result oder .wait () in UI -Threads. Zu den Strategien zur Vermeidung von Deadlocks geh?ren: 1. Vermitteln Sie die Verriegelungsverordnung, um das Warten von Schleifen zu beseitigen; 2. Reduzieren Sie die Granularit?t und die Haltezeit des Schlosses; 3.. Verwenden Sie Zeitüberschreitungsmechanismen wie Monitor.tryenter; 4. Vermeiden Sie es, externe Methoden innerhalb des Schlosses aufzurufen. 5. Versuchen Sie, fortgeschrittene gleichzeitige Strukturen wie gleichzeitiger Verfassung oder asynchronisiert/warten zu verwenden. Zu Debugging -Tipps geh?rt die Verwendung eines Debuggers, einer parallelen Stapelansicht und dem Hinzufügen von Protokollausgaben, um Problempunkte zu finden. Solange gute Programmierspezifikationen eingehalten werden, sind die meisten Deadlock -Probleme vermeidbar.

Bei der Programmierung von Multi -Thread -Programmen sto?en C# -entwickler h?ufig auf ein schwieriges Problem - Deadlock. Es wird dazu führen, dass das Programm festh?lt und die Ausführung nicht fortsetzen kann, insbesondere in Szenarien, in denen gleichzeitige Operationen h?ufig sind. Um Deadlock zu vermeiden, müssen Sie zun?chst seine Ursachen verstehen und einige praktische Vermeidungsstrategien beherrschen.

Was ist ein Deadlock?

Ein Deadlock bezieht sich auf einen Staat, in dem zwei oder mehr F?den aufeinander warten, um Ressourcen zu ver?ffentlichen, was dazu führt, dass keiner von beiden die Ausführung fortsetzen kann.
Die h?ufigste Form von Deadlock ist "Schleifenwartung": Thread A enth?lt Ressource 1 und wartet auf Ressource 2, w?hrend Thread B Ressource 2 enth?lt und auf Ressource wartet.

Das Auftreten von Deadlock erfüllt normalerweise vier notwendige Bedingungen:

• Gegenseitiger Ausschluss : Ressourcen k?nnen nicht geteilt werden und k?nnen jeweils nur von einem Thread besetzt werden.
• Halten und warten : Wenn der Thread auf andere Ressourcen wartet, ver?ffentlicht er nicht die bereits enthaltenen Ressourcen.
• Nicht pr?ventiv : Ressourcen k?nnen nur aktiv von den Threads ver?ffentlicht werden, die sie halten.
• Schleifenwartung : Es gibt eine Fadenkette, jeder Thread wartet auf die Ressourcen, die vom n?chsten Thread gehalten werden.

Solange diese vier Bedingungen gleichzeitig gültig sind, kann ein Deadlock auftreten.

Gemeinsame Deadlockszenarien und wie man sie identifiziert

Szene 1: verschachtelte Schl?sser

Dies ist eine der typischsten Quellen für Deadlock. Zum Beispiel:

 Objekt lock1 = new Object ();
Objekt lock2 = new Object ();

// Thread 1
Lock (Lock1)
{
    lock (lock2) { / * etwas tun * /}
}

// Thread 2
Lock (Lock2)
{
    lock (lock1) { / * etwas tun * /}
}

Wenn zwei F?den fast gleichzeitig laufen, warten sie wahrscheinlich auf die von der anderen Partei gehaltenen Schl?sser des anderen, was zu einem Deadlock führt.

Szenario 2: Deadlock im asynchronen Code (insbesondere in UI -Threads)

Beispielsweise verwenden Sie .Result oder .Wait() um eine Wartezeit für eine asynchrone Aufgabe zu erzwingen, die zu Kontextblockieren und Deadlocks führen kann.

 var result = someasyncMethod (). Ergebnis; // leicht abgestimmt zu werden

Solche Probleme sind besonders h?ufig bei Winforms oder WPF -Projekten, da sie sich auf Synchronisationskontexte verlassen.

Wie vermeiden Sie Deadlocks?

Einheitliche Verriegelungsauftrag

Dies ist der direkteste und effizienteste Weg: Alle Threads erwerben Sperren in derselben Reihenfolge . Zum Beispiel kann im obigen Beispiel so lange wie alle Threads Lock lock1 und dann lock2 -Warten vermieden werden.

Reduzieren Sie die Granularit?t und die Holding -Zeit von Schl?ssern

Mach nicht zu viel in einem Schloss. Versuchen Sie, den Betriebsbereich zu verringern, der synchronisiert werden muss, die Haltestandszeit des Schlosses verkürzen und die Konfliktwahrscheinlichkeit reduzieren.

Verwenden Sie den Zeitüberschreitungsmechanismus

C# bietet eine alternative M?glichkeit zum Monitor.TryEnter Treue und lock , um Zeitüberschreitungen festzulegen, sodass es auch dann, wenn es ein Deadlock -Risiko gibt, die Zeit verlassen kann, anstatt unendlich zu warten.

 bool locktaken = false;
versuchen
{
    Monitor.tryenter (OBJ, Timesspan.Fromseconds (1), Ref Locktaken);
    if (locktaken)
    {
        // Arbeit machen
    }
    anders
    {
        // Timeout -Verarbeitung}
}
Endlich
{
    if (locktaken) monitor.exit (obj);
}

Vermeiden Sie es, externe Methoden innerhalb des Schlosses aufzurufen

Wenn Sie eine benutzerdefinierte Methode innerhalb der Sperre aufrufen und die Methode wiederum die Sperre anfordern, kann es einfach zu einem impliziten Deadlock führen. Dieses Problem ist nicht leicht zu erkennen, aber die Folgen sind schwerwiegend.

Versuchen Sie, fortschrittliche gleichzeitige Strukturen zu verwenden

Zum Beispiel ConcurrentDictionary , ReaderWriterLockSlim oder verwenden Sie async/await anstelle einer manuellen Thread -Verwaltung. Diese Strukturen wurden entwickelt, um viele potenzielle Deadlockprobleme zu vermeiden.

Deadlock -Debugging -F?higkeiten

Wenn Sie vermuten, dass das Programm eine Sackgasse enth?lt, k?nnen Sie die folgenden Methoden zur Fehlerbehebung ausprobieren:

• Verwenden Sie den Debugger, um den Status einzelner Threads anzuzeigen und zu sehen, welche Threads im "Warte" -Zustand sind.
• überprüfen Sie den Thread-Stapel, um festzustellen, ob er an der Sperre im Zusammenhang mit der Sperrung stoppt.
• Aktivieren Sie die parallele Stapelansicht in der Entwicklungsumgebung, um die Abh?ngigkeiten zwischen Threads zu beobachten.
• Hinzufügen von Protokollausgaben, um Thread -ID aufzuzeichnen und Objektinformationen vor und nach dem Sperren zu sperren, wodurch Problempunkte aufgeführt sind.

Grunds?tzlich ist das. Obwohl Deadlocks kompliziert erscheinen m?gen, werden sie haupts?chlich durch unregelm??ige Verriegelungsreihenfolge oder unsachgem??es Ressourcenmanagement verursacht. Solange Sie w?hrend des Codierungsprozesses gute Gewohnheiten beibehalten, k?nnen viele Probleme vermieden werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonVerst?ndnis und Vermeiden von Deadlocks in C# Multithreading. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!