我的线程设计是好还是不好？

Question

我是线程新手，我是一名初级开发人员:)所以我猜测有很多错误。我的情况是这样的：

• 看看数据库如果threre是DATAS女巫将sended采取这些DATAS
• 添加此DATAS到队列
• 如果队列不空出队下一mesaj，并将其发送
• 并等待10秒MSJ从另一个线程，
• 如果MSJ来到停下来等待，并传递给下一个MSG队列
• 如果MSJ didnt来尝试送等待它10秒2再次倍
• 如果仍然没有消息传递到下一个消息直到消息完成。
• 然后再次看向数据库中的MSG

我试图做到这一点是这样的：

private Thread ReceiveThread; 
    private Thread SendThread; 
    internal static Thread ServiceThread; 

这3个线程

ReceiveThread = new Thread(ReceiveTask); 
    ReceiveThread.Start(); 
    ServiceThread = new Thread(SerAutoThread.SendServiceMsg); 
    ServiceThread.Start(); 
    SendThread = new Thread(SendTask); 
    SendThread.Start(); 

..

class SerAutoThread 
    { 
    internal static object[] NextService; 
    public static readonly object _locker = new object(); 
    internal static Queue<object[]> Services; 
    internal static int sendingTime = 0; 
    private static DatabaseFirebird DB; 
    internal static void SendServiceMsg() 
    { 
     DB = new DatabaseFirebird(); 
     DB.Open(ConnectionStr); 
     Services = new Queue<object[]>(); 
     while (true) 
     { 
      if (Services.Count != 0) 
      { 
       SetNextSerAndSend(); 
      } 
      else 
      { 
       CheckAndSetServices(); 
      } 
     } 
    } 


    private static void SetNextSerAndSend() 
    { 
     NextService = Services.Dequeue(); 
     for (int j = 0; j < 4; j++) 
      { 
       if (sendingTime == TRANSMITTED) 
       { 
        //pass to next msg 
        sendingTime = 0; 
        j = NEXTMSG; 
       } 
       else if (sendingTime < 3) 
       { 
        sendingTime++; 
        Byte[] data = SetNextPckage(); 
        DeviceManager.MessageSendQueue.PostItem(new SendMessage("UDPCmd", 
       NextService[(int)NextMsg.DeviceId].ToString(), 
       data, data.Length)); 
        MyDebug.WriteLine("Sended..."); 
        lock (_locker) 
        { 
         Monitor.Wait(_locker, TimeSpan.FromSeconds(10)); 
        } 
       } 
       else 
       { 
        // pass to next msg 
        j = NEXTMSG; 
       } 
      } 

    } 
} 

..

private void ReceiveTask() 
     { 
      ReceiveMessage receiveMsg; 
      while (true) 
      { 
       receiveMsg = Com.MessageReceiveQueue.GetItem(-1); 
       SerAutoThread.sendingTime 
         = SerAutoThread.TRANSMITTED; 
        lock (SerAutoThread._locker) 
        { 
         Monitor.Pulse(SerAutoThread._locker); 
        } 

      } 
     } 

...

private void SendTask() 
     { 
      SendMessage msg; 
      while (true) 
      { 
       msg = MessageSendQueue.GetItem(-1); 
       String rtrn = PushData(msg); 
      } 

     } 

是线程安全与否。我不确定设计是否有问题，或者我在别处做错了什么？ 谢谢...

Answer 1

它看起来像你错过了一些角落的情况下，你可以得到比赛条件。例如，SerAutoThread可能会写入一个包到MessageSendQueue，即SerAutoThread甚至开始等待之前立即确认（不太可能但可能）。这只会造成意想不到的延迟，而不会造成故障。

但是，另一个角落案例是，如果ReceiveTask收到确认后SerAutoThread已放弃等待并已发送下一条消息。在这种情况下，SerAutoThread会认为ReceiveTask刚刚确认新消息时才确认前一个消息。您可能需要为您的邮件提供ID以防止发生这种情况，以便您可以准确地确定哪些邮件正在被确认。

编辑：根据您的评论，我正在查看代码，并着眼于是否存在死锁或活锁的风险。我假设你的MessageSendQueue和MessageReceiveQueue是阻塞生产者 - 消费者风格队列的实例，类似于基于方法名称和参数的this one。我还会假设这些线程并没有因为例外而被杀害，因为（我衷心希望）你会注意到这一点。

让我们从SendThread开始，因为它是最容易分析的;从线程的角度来看，基本上没有任何问题可以解决，尽管有一种方法可以彻底关闭它。只要东西被发布到队列中（并且PushData不会以某种方式阻塞），该线程将最终发送它。

ReceiveThread遵循从队列中消耗项目的相同（良好，安全）模式，但它也通过共享变量和监视器与ServiceThread进行通信 - 不太安全和非常低级别。假设我们看到所有对_locker对象的引用，这里就没有死锁的风险，因为没有任何代码在保持_locker锁的同时等待其他任何代码。总之，只要消息在队列中可用，该线程也将继续执行它的操作。

但是，像您一样设置sendingTime是数据竞争，并可能导致ServiceThread中的意外行为。这是因为对sendingTime的更改可能随时发生，例如，在检查if(sendingTime < 3)和下一行的增量之间，留下TRANSMITTED + 1。还有其他古怪的事情可能发生。当你从两个线程访问同一个变量时，你总是需要确保有适当的同步。

但是这可能导致ServiceThread锁定？假设2 < NEXTMSG < int.MaxValue，我真的不知道如何。在丢弃当前Service之前，SetNextSerAndSend()中的循环将最多运行四次，并且每次运行最多等待10秒，所以它应该始终向前。

看来我们仍然可以进入一种情况，即不再有任何有用的事情发生了。如果发送时间变成既不低于3也不发送的值，它似乎不再被设置。 SetNextSerAndSend()中的循环将始终执行else分支并立即跳至下一条消息。在我看来，sendingTime必须在else分支中重置为0以防止出现这种情况。请注意，这将允许发送再次前进，但在将所有访问同步到sendingTime之前，您的程序将不会线程安全。