6

При помощи ILSpy, гугла и десятка-другого нецензурных слов, мне удалось точно воспроизвести реализацию методов Add и Remove стандартного event.

В итоге код события выглядит так, во всяком случае после компиляции в Release, IL-код получается эквивалентным на 100%. В Debug - он естественно отличается, но незначительно, а именно в части проверки условия цикла.

//field-like объявление события
public event Action SampleEvent1;

//итоги декомпиляции
private Action eventDelegate;
public event Action SampleEvent2
{
    add
    {
        Action current = eventDelegate, 
        Action comparer;
        do
        {
            comparer = current;
            Action combine = comparer + value;
            current = Interlocked.CompareExchange(ref eventDelegate, combine, comparer);
        }
        while (!object.ReferenceEquals(current, comparer));
    }
    remove
    {
        Action current = eventDelegate, 
        Action comparer;
        do
        {
            comparer = current;
            Action combine = comparer - value;
            current = Interlocked.CompareExchange(ref eventDelegate, combine, comparer);
        }
        while (!object.ReferenceEquals(current, comparer));
    }
}

А теперь вопрос знатокам: я понимаю что это все нужно для поддержки многопоточности и что использование lock может приводить к взаимным блокировкам, но я не до конца понимаю как и, самое главное, почему работает этот вариант.

4
  • А точно current не обновляется на каждой итерации? Это выглядит как стандартное lock-free-обновление.
    – VladD
    2 дек 2016 в 6:56
  • @VladD current - обновляется, только InvokeList из основного делегата в него передается всего один раз перед циклом, меня это тоже сразу смутило, но потом по тестировал и сравнил код с оригиналом - все так.
    – rdorn
    2 дек 2016 в 6:59
  • А, точно, compareexchange! Понял. Я напишу, когда доберусь до компьютера, если никто раньше не напишет.
    – VladD
    2 дек 2016 в 7:08
  • Добавлю-ка я пару полезных ссылок по теме: Сравнение с обменом, Неблокирующая синхронизация. 2 дек 2016 в 12:22

1 ответ 1

8

Смотрите.

Подписка на/отписка от событий должны быть атомарными, чтобы не было возможно, что кто-то подписался, а событие не приходит. Старые версии делали блокировку:

private EventHandler _myEvent;        
public event EventHandler MyEvent
{
    add { lock (this) _myEvent += value; }
    remove { lock (this) _myEvent -= value; }        
}

Недостаток этого метода — блокировка требует объекта, а какой объект брать? Можно взять «невидимый» объект, но этот объект должен быть тогда как-то специфицирован в стандарте и доступен для использования (например, если мы хотим под той же блокировкой прочитать значение делегата), что не так уж и хорошо, поскольку предписывает деталь имплементации. Поэтому используется this.

Но this в свою очередь ведёт к другой проблеме: он может быть заблокирован снаружи, кем угодно! Поэтому было решено отказаться от этой идеи, и перейти к неблокирующему (lock-free) алгоритму, который не требует блокировочного объекта, и вдобавок ко всему просто быстрее и эффективнее.


Как это работает? А вот как. Переименую немного переменные:

Action eventDelegate;

public void AddSampleEvent1(Action value)
{
    Action current = eventDelegate;
    Action noncombined;
    do
    {
        noncombined = current;
        Action combined = (Action)Delegate.Combine(noncombined, value);
        current = Interlocked.CompareExchange(ref eventDelegate, combined, noncombined);
    }
    while (current != noncombined);
}

Если посмотреть, что делает Interlocked.CompareExchange, это можно переписать для ясности так:

Action eventDelegate;

public void AddSampleEvent1(Action value)
{
    Action current = eventDelegate;
    Action noncombined;
    do
    {
        noncombined = current;
        Action combined = (Action)Delegate.Combine(noncombined, value);
        atomic // фиктивное ключевое слово
        {
            if (noncombined == eventDelegate)
                eventDelegate = combined;
            current = eventDelegate;
        }
    }
    while (current != noncombined);
}

Что происходит? В current на начало итерации цикла будет значение eventDelegate. Мы запоминаем его во временную переменную noncombined, и добавляем value, получая делегат combined. Теперь мы пытаемся записать результат назад. Если в этой точке наш делегат никто не успел поменять из другого потока (а так скорее всего и будет), то Interlocked.CompareExchange завершится успешно, запишет делегат на место, и в current будет старое значение делегата. Это завершит цикл, проверка current != noncombined даст false.

Если же пока мы пытались комбинировать, другой поток изменил eventDelegate, то проверка условия в Interlocked.CompareExchange завершится неуспешно. В этом случае в eventDelegate нельзя ничего писать, ведь мы потеряем изменённое значение! Тогда мы просто записываем это новое значение в current и уходим на следующую итерацию (проверка current != noncombined даст true). На следующей итерации мы сделаем то же самое: с текущим значением eventDelegate попробуем скомбинировать новый делегат, и записать на место, проверяя при этом, никто ли не поменял тем временем eventDelegate снова. Это по идее типичная неблокирующая техника, я видел много подобного кода в неблокирующих алгоритмах.

18
  • не, с этим моментом я как раз разобрался, у Скита на EnSO читал. Я не понимаю как текущий вариант обеспечивает безопасность для потоков %) может плохо искал, но описания не нашел.
    – rdorn
    2 дек 2016 в 8:37
  • @rdorn: Ага, я допишу, это я «застолбил» ответ :)
    – VladD
    2 дек 2016 в 8:38
  • @rdorn: У меня, кажется, выходит другой код после «сборки» IL. Перепроверяю.
    – VladD
    2 дек 2016 в 9:02
  • Ближе к вечеру могу выложить скрины стандартного и моего методов из ILSpy. LiNQPad дает не совсем корректный результат, он не делает оптимизации как студия при релизе. За другие средства не знаю, пока работаю только с этими тремя.
    – rdorn
    2 дек 2016 в 9:08
  • @rdorn: Я пошёл через ILDasm/ILAsm, сейчас перепроверяю.
    – VladD
    2 дек 2016 в 9:09

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.