Двойная проверка блокировки в Delphi: безопасность потоков и ленивая инициализация

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

Двойная проверка блокировки в Delphi: безопасность потоков и ленивая инициализация

Вопрос безопасности потоков является ключевым при разработке многопоточных приложений, особенно в контексте ленивой инициализации. Ленивая инициализация позволяет отложить создание объекта до первого обращения к нему, что может значительно улучшить производительность программы. Однако, это также вносит риск гонки данных, если потоки могут одновременно пытаться инициализировать один и тот же объект.

Существуют различные подходы к обеспечению безопасности потоков при ленивой инициализации. Два наиболее распространенных метода:

1. Двойная проверка блокировки (Double-checked locking), при которой переменная помечается как _volatile для предотвращения определенного порядка выполнения инструкций в памяти.
2. Использование InterlockedCompareExchangePointer, которое позволяет атомарно установить значение переменной, если оно еще не инициализировано.

В компонентной библиотеке VCL (Visual Component Library), которая является частью среды разработки Delphi, используется второй подход. Это может быть обусловлено желанием упростить код и увеличить его производительность, так как операции с использованием InterlockedCompareExchangePointer обычно быстрее и не требуют инициализации блокировки.

class function TEncoding.GetUTF8: TEncoding;
var
  LEncoding: TEncoding;
begin
  if FUTF8Encoding = nil then
  begin
    LEncoding := TUTF8Encoding.Create;
    if InterlockedCompareExchangePointer(Pointer(FUTF8Encoding), LEncoding, nil) <> nil then
      LEncoding.Free;
  end;
  Result := FUTF8Encoding;
end;

Этот код демонстрирует использование InterlockedCompareExchangePointer для атомарной проверки и установки значения переменной FUTF8Encoding. Если инициализация уже была выполнена другим потоком, созданный экземпляр LEncoding будет освобожден, чтобы избежать утечки памяти.

Подтвержденный ответ указывает на то, что разница в скорости между этими двумя подходами незначительна, поскольку в большинстве случаев функция просто проверяет, инициализирована переменная или нет, и возвращает результат без выполнения инициализации. Однако, InterlockedCompareExchangePointer имеет два преимущества перед блокировкой:

1. Он выполняется быстрее.
2. Код короче, так как нет необходимости инициализировать блокировку.

Автор подтвержденного ответа предпочитает использовать InterlockedCompareExchangePointer, так как считает его более "аккуратным" и использует в своем коде. Тем не менее, двойная проверка блокировки также может быть использована и будет работать корректно.

В комментариях обсуждаются способы упрощения кода, например, использование универсальных функций для создания экземпляра объекта или применение анонимных методов для инициализации.

В заключение, выбор между двойной проверкой блокировки и использованием InterlockedCompareExchangePointer зависит от конкретных требований проекта и предпочтений разработчика. В обоих случаях важно обеспечить безопасность потоков и предотвратить гонки данных, чтобы избежать ошибок в многопоточных приложениях.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Описание контекста: Вопрос касается обеспечения безопасности потоков и использования двойной проверки блокировки с ленивой инициализацией в многопоточных программах на Delphi для предотвращения гонок данных.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Потоки ::