Тема 3. Стан гонитви, взаємоблокування та голодування; засоби синхронізації потоків у C#

Мета: ознайомитися з причинами стану гонитви, взаємоблокування та голодування потоків; навчитися захищати спільні дані засобами Interlocked, lock і Lock, координувати потоки умовними змінними Monitor, семафорами, ReaderWriterLockSlim, ManualResetEventSlim, CountdownEvent і Barrier; опанувати способи запобігання взаємоблокуванню, діагностику зависань і вимірювання ціни синхронізації.

Зміст лекції

1. Стан гонитви та взаємне виключення — Спільний стан і стан гонитви · Вимоги до взаємного виключення · Атомарні операції: клас Interlocked
2. Блокування та умовні змінні — Оператор lock, тип Lock і клас Monitor · Умовні змінні: Monitor.Wait, Pulse, PulseAll · Mutex, Semaphore і SemaphoreSlim
3. Спін-блокування та сигнальні засоби — ReaderWriterLockSlim, SpinLock і SpinWait · Сигнальні засоби
4. Взаємоблокування та ціна синхронізації — Взаємоблокування · Голодування, livelock, інверсія пріоритетів і конвой блокувань · Класичні задачі синхронізації · Ціна синхронізації
5. Приклади та типові помилки — Приклади програм · Типові помилки

Практика та контроль

• Практика — 3 розібрані приклади з повним кодом і результатами виконання
• Завдання — 30 варіантів, кожен має завдання трьох рівнів складності
• Підсумки — висновки, питання для самоперевірки та корисні посилання