C# 多线程同步

Question

我正在做一个需要多线程同步的程序。以下是我的方法：

    private void RunSimulation()
    {
        int sideSize = (int)Math.Ceiling((double)_simulationField.GetLength(0) / (double)MAX_SECTOR_SIZE);
        int threadsCount = sideSize * sideSize;
        sync = new bool[threadsCount + 1];
        for (int i = 0; i < sync.Length; i++)
        {
            sync[i] = false;
        }
            for (int sector = 0; sector <= threadsCount; sector++)
            {
                Thread sectorThread = new Thread(DoSector);
                sectorThread.IsBackground = true;
                sectorThread.Start(sector);
            }
    }

并且：

    private void DoSector(object obj)
    {
        int sector = (int)obj;
        Library.Pair sectorPosition = GetSectorPosition(sector);
        while (true)
        {

            for (int i = sectorPosition.X; i < sectorPosition.X + MAX_SECTOR_SIZE && i < _simulationField.GetLength(0); i++)
            {
                for (int j = sectorPosition.Y; j < sectorPosition.Y + MAX_SECTOR_SIZE && j < _simulationField.GetLength(1); j++)
                {
                    if (_simulationField[i, j] != null)
                    {
                        MoveCreature(_simulationField[i, j], i, j);
                    }
                }
            }
            sync[sector] = true;
            while (sync.Contains(false) && sector != sync.Length)
            {
                Thread.Sleep(10);
            }
            if (sector == sync.Length)
            {
                for (int i = 0; i < sync.Length; i++)
                {
                    sync[i] = true;
                }
            }
            Thread.Sleep(500);
        }
    }

所以您可以看到我正在使用数组进行同步。但我在徘徊这是一个好方法吗？这里的操作sync.Contains的复杂度为O(n)并且它在循环中......有没有更好的方法来进行同步？

Answer 1

我认为您想在此处使用 Barrier 。它是一个允许线程分阶段执行的同步对象。所有线程必须在一个阶段完成其计算，然后才能执行下一阶段。这正是您所需要的。

Answer 2

使用数组进行同步不是线程安全的，但单独使用“sync.Contains(false)”则不是。

如果两个线程同时运行sync.Contains(false)并且都返回false怎么办？

另外，我看到你的 ThreadCount 是 sideSize 的平方。创建大量线程是非常低效的。你拥有的线程越多，你拥有的上下文切换就越多。一次上下文切换大约需要 8000 个时钟周期。此外，创建一个线程大约需要 100,000 个时钟周期，并且每个线程必须有自己的堆栈，默认情况下约为 4MB。

您想要的是与核心一样多的线程，以及从队列中提取并处理其工作的每个线程。

您可能最好使用线程池，但我也看到您的线程处于一段时间（true），这意味着它们永远不会结束。线程池不适用于长时间运行的线程。

总的来说，我认为你的设计需要一些改进。既然您似乎正在学习，我会推荐一种允许使用线程池的设计，而不是 while(true) 循环。

其他人也许能为您提供适合您的已知设计模式的“名称”，但我不知道设计模式的名称。