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 you have read our privacy policy.

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