- •Сборки (assembly) в среде .Net. Проблема версионности сборок и ее решение.
- •Номер версии в .Net
- •Сведения о версии
- •Номер версии сборки
- •Информационная версия сборки
- •Общая система типов данных в среде .Net. Размерные и ссылочные типы данных. Типы, переменные и значения
- •Пользовательские типы
- •Система общих типов cts
- •Ссылочные типы
- •Типы литеральных значений
- •Неявные типы, анонимные типы и типы, допускающие значение null
- •Упаковка и распаковка размерных типов данных в среде .Net.
- •Производительность
- •Упаковка–преобразование
- •Распаковка-преобразование
- •Ссылочные типы данных. Объектная модель в среде .Net и языке c#.
- •Модели ручной и автоматической утилизации динамической памяти, их сравнительная характеристика. Модель с ручным освобождением памяти
- •Модель с автоматической «сборкой мусора»
- •Модель автоматической утилизации динамической памяти, основанная на сборке мусора. Проблема недетерминизма.
- •Модель автоматической утилизации динамической памяти, основанная на аппаратной поддержке (тегированной памяти).
- •Сборка мусора в среде .Net. Построение графа достижимых объектов.
- •Сборка мусора в среде .Net. Механизм поколений объектов.
- •Модель детерминированного освобождения ресурсов в среде .Net. Интерфейс iDisposable и его совместное использование с завершителем (методом Finalize).
- •«Мягкие ссылки» и кэширование данных в среде .Net.
- •Краткие и длинные слабые ссылки
- •Краткая ссылка
- •Длинная ссылка
- •Правила использования слабых ссылок
- •Динамические массивы в среде .Net и языке c#.
- •Приведение типов в массивах
- •Все массивы неявно реализуют /Enumerable, /Collection и iList
- •Передача и возврат массивов
- •Создание массивов с ненулевой нижней границей
- •Производительность доступа к массиву
- •Небезопасный доступ к массивам и массивы фиксированного размера
- •Делегаты в среде .Net и механизм их работы. Знакомство с делегатами
- •Использование делегатов для обратного вызова статических методов
- •Использование делегатов для обратного вызова экземплярных методов
- •Правда о делегатах
- •Использование делегатов для обратного вызова множественных методов (цепочки делегатов)
- •Поддержка цепочек делегатов в с#
- •Расширенное управление цепочкой делегатов
- •Упрощение синтаксиса работы с делегатами в с#
- •Упрощенный синтаксис № 1: не нужно создавать объект-делегат
- •Упрощенный синтаксис № 2: не нужно определять метод обратного вызова
- •Упрощенный синтаксис № 3: не нужно определять параметры метода обратного вызова
- •Упрощенный синтаксис № 4: не нужно вручную создавать обертку локальных переменных класса для передачи их в метод обратного вызова
- •Делегаты и отражение
- •События в среде .Net; реализация событий посредством делегатов. События
- •Этап 1: определение типа, который будет хранить всю дополнительную информацию, передаваемую получателям уведомления о событии
- •Этап 2: определение члена-события
- •Этап 3: определение метода, ответственного за уведомление зарегистрированных объектов о событии
- •Этап 4: определение метода, транслирующего входную информацию в желаемое событие
- •Как реализуются события
- •Создание типа, отслеживающего событие
- •События и безопасность потоков
- •Явное управление регистрацией событий
- •Конструирование типа с множеством событий
- •Исключительные ситуации и реакция на них в среде .Net. Достоинства
- •Механика обработки исключений
- •Блок try
- •Блок catch
- •Блок finally
- •Генерация исключений
- •Определение собственных классов исключений
- •Исключения в платформе .Net Framework
- •Исключения и традиционные методы обработки ошибок
- •Управление исключениями средой выполнения
- •Фильтрация исключений среды выполнения
- •21 Средства многопоточного программирования в среде .Net. Автономные потоки. Пул потоков.
- •Создание и использование потоков
- •Запуск и остановка потоков
- •Методы управления потоками
- •Безопасные точки
- •Свойства потока
- •Потоки Windows в clr
- •К вопросу об эффективном использовании потоков
- •Пул потоков в clr
- •Ограничение числа потоков в пуле
- •22. Асинхронные операции в среде .Net. Асинхронный вызов делегатов.
- •23. Синхронизация программных потоков в среде .Net. Блокировки.
- •Двойная блокировка
- •Класс ReaderWriterLock
- •Использование объектов ядра Windows в управляемом коде
- •Вызов метода при освобождении одного объекта ядра
- •24. Синхронизация программных потоков в среде .Net. Атомарные (Interlocked-операции). Семейство lnterlocked-методов
- •25. Прерывание программных потоков в среде .Net. Особенности исключительной ситуации класса ThreadAbortException.
- •26. Мониторы в среде .Net. Ожидание выполнения условий с помощью методов Wait и Pulse. Класс Monitor и блоки синхронизации
- •«Отличная» идея
- •Реализация «отличной» идеи
- •Использование класса Monitor для управления блоком синхронизации
- •Способ синхронизации, предлагаемый Microsoft
- •Упрощение кода c# при помощи оператора lock
- •Способ синхронизации статических членов, предлагаемый Microsoft
- •Почему же «отличная» идея оказалась такой неудачной
- •Целостность памяти, временный доступ к памяти и volatile-поля
- •Временная запись и чтение
- •Поддержка volatile-полей в с#
- •27. Асинхронный вызов делегатов.
- •Общие типы (Generics)
- •Инфраструктура обобщений
- •Открытые и закрытые типы
- •Обобщенные типы и наследование
- •Проблемы с идентификацией и тождеством обобщенных типов
- •«Распухание» кода
- •Обобщенные интерфейсы
- •Обобщенные делегаты
- •Обобщенные методы
- •Логический вывод обобщенных методов и типов
- •Обобщения и другие члены
- •Верификация и ограничения
- •Основные ограничения
- •Дополнительные ограничения
- •Ограничения конструктора
- •Другие вопросы верификации
- •Приведение переменной обобщенного типа
- •Присвоение переменной обобщенного типа значения по умолчанию
- •Сравнение переменной обобщенного типа с null
- •Сравнение двух переменных обобщенного типа
- •Использование переменных обобщенного типа в качестве операндов
- •Преимущества использования общих типов
- •29. Итераторы в среде .Net. Создание и использование итераторов.
- •Общие сведения о итераторах
События и безопасность потоков
В предыдущем разделе я продемонстрировал, как компилятор C# добавляет атрибут [Methodlmpl(MethodlmplOptionsSynchronized)] в методы add или remove события. Задача этого атрибута — гарантировать, что только методы add или remove будут выполняться в типе при обработке статического члена-события. Эта синхронизация потоков необходима для обеспечения целостности списка объектов-делегатов. Однако надо иметь в виду, что есть много проблем, возникающих из-за способа реализации этой синхронизации потоков в CLR.
При применении атрибута Methodlmpl к экземплярному (нестатическому) методу среда CLR использует сам объект в качестве блокировки, предназначенной для синхронизации потоков. Это означает, что, если в классе определено много событий, все методы add или remove используют одну блокировку, а это отрицательно сказывается на масштабируемости, если есть несколько потоков, одновременно регистрирующихся и отказывающихся от регистрации на подписку на различные события. Это очень редкая ситуация, и в большинстве случаев описанная проблема себя не проявляет. Тем не менее правила синхронизации потоков требуют, чтобы методы не использовали для блокировки собственный объект, потому что блокировка открыта и доступна любому внешнему коду. Это означает, что любой может написать код, блокирующий объект и, в принципе, способный вызвать взаимную блокировку. Если требуется обеспечить защиту объекта от таких проблем и сделать его работу надежнее, для блокировки следует использовать другой объект. Как это сделать, я расскажу в следующем разделе.
При применении атрибута [Methodlmpl(MethodlmplOptionsSynchronized)] к статическому методу среда CLR использует объект-тип в качестве блокировки, предназначенной для синхронизации потоков. И это означает, что, если в классе определено много событий, все методы afiW или remove используют одну блокировку и это отрицательно сказывается на масштабируемости, если есть несколько потоков одновременно, регистрирующихся и отказывающихся от регистрации на подписку на различные события. И снова, такая ситуация случается нечасто.
Однако есть значительно более серьезная проблема: правила синхронизации потоков требуют, чтобы методы не использовали для блокировки собственный объект, потому что блокировка открыта и доступна любому внешнему коду. В добавок, в CLR есть «жучок», связанный с загрузкой без привязки к конкретному домену приложения. В такой ситуации блокировка совместно применяется всеми доменами AppDomain, использующими тип, что позволяет коду одного домена нарушить работу кода другого домена. В действительности, компилятор С# должен был бы делать совсем другое для обеспечения безопасности потоков при работе методов add и remove. В следующем разделе я расскажу о механизме, который можно использовать для устранения недостатка компилятора С#.
С# и CLR позволяют определить значимый тип (структуру) с одним или несколькими (нестатическими) членами-событиями, но нужно иметь в виду, что при этом компилятор C# не обеспечивает никакой безопасности потоков. Причина в том, что у неупакованных значимых типов нет связанного с ними объекта блокировки. В сущности компиляторC# не обозначает атрибутом [MethodImpl(MethodImpl-OptionsSynchronized)] методы add и remove, потому что этот атрибут никак не повлияет на экземплярные методы значимого типа. К сожалению, нет универсального способа обеспечить безопасность потоков событий экземпляров, если они определены как члены значимого типа, поэтому рекомендуется избегать этого. Стоит заметить, что вполне допустимо (с описанными выше ограничениями) определять статические события значимого типа, так как для блокировки они используют объект-тип (а это ссылочный тип). Однако, если вас интересует по-настоящему надежное решение, рекомендую использовать механизм, описанный в следующем разделе.