并发跳过列表读取锁定

Question

我会尽量让这个问题尽可能笼统，但我会简单介绍一下我的实际问题——

我正在尝试为优先级队列实现并发跳过列表。每个“节点”都有一个值和一个“前向”节点数组，其中 node.forward[i] 表示跳过列表第 i 级上的下一个节点。对于写访问（即插入和删除），我使用自旋锁（仍在确定这是否是最好的锁）

我的问题本质上是，当我需要读取访问权限以进行遍历时，

node = node.forward[i]

围绕这样的事情我需要什么样的线程安全？如果另一个线程在我读取的同时修改 node.forward[i]（没有当前的读取锁定机制），这里会发生什么？

我最初的想法是在 Forward 索引器的 getter 和 setter 上设置一个 ReaderWriterLockSLim。在这种情况下会不会有太多不必要的锁定？

编辑：或者最好改为使用 Interlocked.Exchange 来进行我所有的读取？

Answer 1

如果另一个线程在我读取的同时修改 node.forward[i]（没有当前的读取锁定机制），这里会发生什么？

这真的取决于实施。在设置“forward”时可以使用Interlocked.Exchange，以防止引用无效（因为它可以使“set”原子化），但不能保证您会阅读哪个引用。但是，如果使用幼稚的实现，任何事情都可能发生，包括获取不良数据。

我最初的想法是在 Forward 索引器的 getter 和 setter 上设置一个 ReaderWriterLockSLim。

这可能是一个很好的起点。使用ReaderWriterLockSlim 制作正确同步的集合相当容易，并且功能始终是第一要务。

这可能是一个很好的起点。

在这种情况下会不会有太多不必要的锁定？

如果不看看你是如何实现它的，就无法知道它是如何实现的，更重要的是，它是如何被使用的。根据您的使用情况，您可以如有必要在此时分析和寻找优化机会。

附带说明 - 您可能需要重新考虑使用node.Forward[i]，而不是这里更多的“链接列表”方法。对Forward[i] 的任何访问都可能需要相当多的同步来遍历跳过列表i 步骤，如果在node 和i 之间的任何地方存在并发写入，所有这些都需要一些同步以防止错误node 之外的元素。如果您只向前看一步，则可以（可能）减少所需的同步量。