Ist das Copy-and-Check-Ereignis von C#wirklich mit Thread-Safe bearbeitet?

C#-Ereignisse und Thread-Sicherheit: Diskussion des umstrittenen Kopierprüfmusters

Das Thread-Sicherheitsproblem von C#-Ereignissen war schon immer ein Problem, da der Ereignisdelegierte während des kurzen Zeitintervalls zwischen der Überprüfung auf Nullwerte und dem Auslösen des Ereignisses möglicherweise null wird. Dies führte zu der Empfehlung, immer eine Kopie eines Ereignisses zu erstellen, bevor nach Nullwerten gesucht und das Ereignis ausgelöst wird.

Während diese Technik das spezifische Problem von Null-Referenz-Ausnahmen löst, löst sie nicht die potenzielle Race-Bedingung, die es dem Ereignisdelegierten ermöglicht, überhaupt null zu werden. Wie JIT-Experte Jon Skeet feststellte, optimiert die CLR den Kopierschritt nicht.

Während ein Ereignis ausgelöst wird, kann sich ein anderer Thread vom Ereignis abmelden, was zu einem inkonsistenten Ausführungsfluss führt. Dieses Verhalten ist besonders problematisch, wenn der nicht abonnierte Thread dies tut, um den Aufruf eines Ereignishandlers zu verhindern.

Das Vertrauen auf das Copy-Check-Muster zur Gewährleistung der Thread-Sicherheit bei Veranstaltungen wurde als „Cargo-Kult-Programmierung“ kritisiert, bei der einfach eine Vorgehensweise kopiert wird, ohne deren Zweck oder Einschränkungen vollständig zu verstehen. Es verschleiert die zugrunde liegenden Wettbewerbsbedingungen und vermittelt ein falsches Gefühl der Sicherheit.

Das .NET Framework bietet keine direkte Lösung zur Minderung dieses Problems, es gibt jedoch Techniken zum Entwerfen threadsicherer Komponenten. Zu diesen Techniken gehören das Speichern von Thread-IDs in Konstruktoren zur Erkennung externer Störungen oder die Implementierung expliziter Synchronisierungsmechanismen in Ereigniszugriffsmethoden.

Als Alternative zum Copy-Checking-Idiom entfällt durch die Zuweisung eines Null-Delegaten zur Ereignisdeklaration die Notwendigkeit von Null-Prüfungen. Es löst jedoch keine Race-Condition-Probleme.

Letztendlich erfordert die Bereitstellung von Thread-Sicherheit in ereignisgesteuertem Code einen umfassenden Ansatz, der sowohl potenzielle Null- als auch Race-Condition-Probleme angeht. Der Kopierprüfmodus allein reicht nicht aus und sollte in Multithread-Umgebungen mit Vorsicht verwendet werden.

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