.NET GC 从终结器访问同步对象

Question

我最近阅读了这篇文章安全线程同步，因为我对该线程感到好奇从终结器发出的调用的安全性。我编写了以下代码来测试从终结器对静态线程安全集合的访问。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace GCThreadTest
{
    class Program
    {
        static class FinaliserCollection
        {
            private static Queue<int> s_ItemQueue = new Queue<int>();
            private static System.Object s_Lock = new System.Object();

            public static void AddItem(int itemValue)
            {
                lock(s_Lock)
                {
                    s_ItemQueue.Enqueue(itemValue);
                }
            }

            public static bool TryGetItem(out int item)
            {
                lock(s_Lock)
                {
                    if (s_ItemQueue.Count <= 0)
                    {
                        item = -1;
                        return false;
                    }

                    item = s_ItemQueue.Dequeue();
                    return true;
                }
            }
        }

        class FinaliserObject
        {
            private int m_ItemValue;

            public FinaliserObject(int itemValue)
            {
                m_ItemValue = itemValue;
            }

            ~FinaliserObject()
            {
                FinaliserCollection.AddItem(m_ItemValue);
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            int itemValueIn = 0;
            int itemValueOut = 0;

            while (itemValueOut < 10000)
            {
                System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem
                    (delegate(object value)
                    {
                        new FinaliserObject((int)value);

                        System.Threading.Thread.Sleep(5);

                    }, itemValueIn);

                itemValueIn = itemValueIn + 1;

                // This seems to stop finaliser from
                // being called?
                // System.Threading.Thread.Sleep(5);

                int tempItemValueOut = -1;
                if (FinaliserCollection.TryGetItem(out tempItemValueOut))
                    itemValueOut = tempItemValueOut;
            }

            System.Console.WriteLine("Finished after {0} items created", itemValueOut);
            System.Console.ReadLine();
        }
    }
}

如果没有 while 循环中的“Sleep”调用，这段代码似乎运行良好，但它真的不会死锁吗？当排队的线程池项访问静态集合时，是否可以进行终结器调用？为什么将“睡眠”添加到主线程 while 循环似乎会阻止所有终结器被调用？

Answer 1

哇。这是什么……这是我见过的最奇怪的代码。 @.@

首先，你指的终结器调用是什么？我看到的唯一终结器是 FinaliserObject 的终结器，它将被调用 10,000 次，并且可以独立于静态集合上发生的情况进行调用。 IE 是的，当其他对象从集合中出队时，这些对象可以被销毁。这不是问题。

在应用程序本身退出之前，静态集合本身不会被清理。

请记住，绝对无法保证在应用程序本身退出之前何时或是否会调用这些终结器。当您退出时，您的静态集合可能完全为空。

更糟糕的是，您将 itemValueOut 分配给从队列中提取的最后一个值......这不是创建的项目数，正如您在 WriteLine() 中所暗示的那样。因为这些析构函数以任何可能的顺序调用，所以理论上您可以按该顺序将 10,000、9,999、9,998、... 2、1 添加到队列中。

这又是一个问题，因为您从队列中删除了 10,000 次，但在最后一个循环中，很可能没有对象要出队，在这种情况下，您保证会得到 -1 的数字退回的商品数量（即使其他 9,999 件商品成功运行）。

为了回答你的问题，这段代码不会死锁。如果 AddItem() 调用 TryGetItem()，就会发生死锁，但在添加或删除项目时，这些锁几乎可以保证将彼此排除在静态集合之外。

您尝试命运的地方是，您可以退出应用程序，而无需所有 FinaliserObject 将自身添加到队列中。这意味着终结器之一可能会触发并尝试添加到 FinaliserCollection，但 FinaliserCollection 已被释放。你在决赛中所做的事情糟糕。

但是，当您调用 FinaliserCollection.TryGetItem() 时，可能会发生终结器调用。终结器将阻塞并等待，直到 TryGetItem() 从 lock() 中出现，此时它将添加另一个项目。这不是问题。

至于 sleep() 命令，您可能只是忽略了垃圾收集的时间。请记住，在 GC 决定需要资源之前，您的对象不会被收集/最终确定。

抱歉这么强调......我知道你只是想测试一个概念，但我真的不明白为什么你会想要在终结器中做你想做的事情。如果这里确实有一个合法的目标，那么在终结器中执行它并不是正确的答案。

编辑

从我读到的和萨沙所说的来看，不，你不会陷入僵局。终结器线程可能会因等待锁而被阻塞，但 GC 不会等待终结器，因此会取消挂起线程，从而释放锁。

无论如何，这是一个非常有力的论据，说明为什么您不应该在终结器中进行这样的调用...终结器仅用于释放非托管资源。其他的都是在玩轮盘赌。