使用 async/await 锁定资源

Posted 2023-03-07

【中文标题】使用 async/await 锁定资源

【英文标题】：Resource locking with async/await

【发布时间】：2012-09-23 13:28:54

【问题描述】：

我有一个应用程序，其中有一个共享资源（运动系统），可以由多个客户端访问。我有个别操作需要在移动期间访问系统，如果同时请求冲突操作，则应该抛出“忙碌”异常。我也有 Sequencer，需要获得对 Motion 系统的独占访问权限以执行多个操作，并穿插其他操作；在整个序列中，没有其他客户端能够运行操作。

我传统上使用线程亲和性来解决这个问题，以便线程可以请求独占访问并运行与操作相对应的阻塞调用。虽然线程具有访问权限，但没有其他线程可以使用该资源。我现在遇到的问题是我已经转向使用 async/await 模式来实现我的系统，以允许更清晰的序列器实现。问题是现在我的定序器并不总是在同一个线程上运行；活动线程可以在回调过程中发生变化，因此不再容易确定我是否处于有效的上下文中以继续运行操作。需要注意的一点是，一些操作本身是由等待组成的，这意味着序列和单个操作都可以跨越多个线程。

我的问题：有人知道在由于 async/await 导致线程切换的情况下获取独占访问的好模式吗？

作为参考，我考虑了一些事情：

我可以创建一个自定义 SynchronizationContext，它将序列持续时间内的所有排序器调用编组回单个线程。这样做的好处是允许我重用现有的线程关联访问管理代码。不利的一面是，每当我执行序列或操作时，这都需要专用线程（因为操作也可以跨越多个线程。）

创建一个可获取的访问令牌以传递给操作方法，以证明您已获得访问权限。这具有使用令牌参数使方法膨胀的缺点。

使用 (2) 中的访问令牌方法，但为操作接口创建一个重复的接口实现，以便可以使用令牌“烘焙”来实例化包装器。这会创建一些丑陋的胶水代码，但它会清理序列器代码，因此不再需要将令牌传递给每个方法。

【参考方案1】：

我的问题：有人知道在由于 async/await 导致线程切换的情况下获取独占访问的好模式吗？

是的，您可以使用AsyncLock，它也可作为我的AsyncEx library 的一部分使用。如果您想进行“TryLock”类型的操作，那么您可能必须创建自己的原语。

您确实失去了一些进行安全检查的能力：无法检查当前正在执行的线程是否具有特定的AsyncLock。

其他选项包括ConcurrentExclusiveSchedulerPair（我在博客中提到了here）或TPL Dataflow。

【讨论】：

我会将其标记为有用阅读的答案。我最终为包含访问检查的接口创建了代理。然后，我可以分发一个特殊的一次性“独占访问”代理，以防止其他代理实例在系统处于活动状态时使用该系统。

【参考方案2】：

SemaphoreSlim.WaitAsync 非常适合这里。 （我在a similar question 找到的）。