讨论下lazy-loading和线程安全
大家一定听说过lazy-loading（延迟加载），简单来说，延迟加载就是只有当需要某资源的时候才去加载，以减少不必要的系统开销。如下面的代码所示，仅在访问Members属性的时候创建列表（而不是在constructor内创建）
- Delphi(Pascal) code
type TPerson = class end; TMembers = TObjectList<TPerson>; TGroup = class private fMembers: TMembers; function GetMembers: TMembers; public destructor Destroy; override; //... property Members: TMembers read GetMembers; end;//...destructor TGroup.Destroy;begin fMembers.Free; inherited Destroy;end;function TGroup.GetMembers: TMembers;begin if fMembers = nil then begin fMembers := TMembers.Create; end; Result := fMembers;end;
我们现在来讨论一下，如果要保证上面的这段代码是线程安全的，有哪些方法，以及各种方法有什么利弊。我先把自己见过的方法列举一下，欢迎大家讨论、补充：
第一种，完全通过临界区来保证该方法是线程安全的，如下列代码所示：
- Delphi(Pascal) code
// fCriticalSection: SyncObjs.TCriticalSection;constructor TGroup.Create;begin inherited Create; fCriticalSection := TCriticalSection.Create;end;destructor TGroup.Destroy;begin fMembers.Free; fCriticalSection.Free; inherited Destroy;end;function TGroup.GetMembers: TMembers;begin fCriticalSection.Enter; try if fMembers = nil then begin fMembers := TMembers.Create; end; Result := fMembers; finally fCriticalSection.Leave; end;end;
呵呵，这就是我刚接触多线程的时候用的方法（类似java里面的synchronized方法）。应该说，这种方法最简单，最容易理解，当然也是成本最高的。（其实所谓的线程安全，实际上是对共享资源的保护，并不需要完全同步方法，以免浪费系统资源。）
第二种方法，即所谓的double checked locking，常见于c#和java，示例代码如下，大家可以比较下：
- Delphi(Pascal) code
function TGroup.GetMembers: TMembers;begin if fMembers = nil then // 先判断fMembers是否为nil，若为nil才进入临界区 begin fCriticalSection.Enter; try if fMembers = nil then // 再次判断fMembers（这就是double-checked locking的由来） begin fMembers := TMembers.Create; end; finally fCriticalSection.Leave; end; end; Result := fMembers;end;
能想出这种方法的人绝对聪明。但这里必须指出，这段代码有个隐藏的问题。什么问题呢？（在C#里面必须把变量声明为volatile才可以用double-checked locking。）查了下MSDN的帮助下才算弄明白了一点。（推荐阅读MSDN: Synchronization and Multiprocessor Issues）
原因在于*处理器在读、写内存的时候会使用缓存以便优化性能*。假设有两个线程分别在两个处理器上执行这段代码，线程A进入了临界区并把创建好的实例赋值给（缓存中的）fMembers后退出了临界区。接下来处理器B上运行的线程B进入了临界区，当它判断fMembers的时候，由于缓存中的fMembers还没有更新，于是又创建了一次。杯具啊。。。
那怎么解决呢？System里面有一个MemoryBarrier函数可以保证CPU指令直接对内存操作。
- Delphi(Pascal) code
function TGroup.GetMembers: TMembers;begin if fMembers = nil then begin fCriticalSection.Enter; try MemoryBarrier; if fMembers = nil then begin fMembers := TMembers.Create; end; finally fCriticalSection.Leave; end; end; Result := fMembers;end;
btw. 是不是第一种方法也需要加MemoryBarrier？
第三种方法，也是VCL里面使用的比较多的，即先判断fMembers是否为nil，若为nil则创建一个局部实例，再使用InterlockedCompareExchangePointer执行一个比较和交换指针的原子操作，交换失败则销毁局部实例。代码如下：
- Delphi(Pascal) code
function TGroup.GetMembers: TMembers;var list: TMembers;begin if fMembers = nil then begin list := TMembers.Create; if InterlockedCompareExchangePointer(fMembers, list, nil) <> nil then begin list.Free; end; end; Result := fMembers;end;
还有第四种方法，使用读写锁，尤其适用于读操作较多而写操作较少的情景：
- Delphi(Pascal) code
// fMembersSync: SysUtils.IReadWriteSync;constructor TGroup.Create;begin inherited Create; fMembersSync := TMREWSync.Create; // or TMultiReadExclusiveWriteSynchronizer.Create;end;destructor TGroup.Destroy;begin fMembers.Free; inherited Destroy;end;function TGroup.FindMember(const name: string): TPerson;var person: TPerson;begin fMembersSync.BeginRead; // 查找成员是“读操作” try for person in Members do begin if SameText(person.Name, name) then begin Result := person; Break; end; end; finally fMembersSync.EndRead; end;end;procedure TGroup.AddMember(person: TPerson);begin fMembersSync.BeginWrite; // 添加成员属于“写操作” try Members.Add(person); finally fMembersSync.EndWrite; end;end;// 这里用读写锁应该没有意义，是不是要用上面的某种方法来保证线程安全???function TGroup.GetMembers: TMembers;begin end;
呵呵，我就抛砖引玉到这儿了，下面欢迎大家热烈讨论，我会把讨论的结果总结后放到博客上。
如有任何错误，请一定指出：）
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这个贴子不错
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学习
[解决办法]
楼主最好把测试数据列上,同样的代码,不同的同步方法
临界区 成本最高的 ,这句话不认同, 临界区比通过消息,事件等的效率都高,
[解决办法]
倾向使用第4种
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支持下，用过第二种
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