Cloisonnement

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Un System.Threading.Barrier est une primitive de synchronisation définie par l’utilisateur qui permet à plusieurs threads (appelés participants) de travailler simultanément sur un algorithme en plusieurs phases. Chaque participant s'exécute jusqu'à ce qu'il atteigne le point de cloisonnement dans le code. Le cloisonnement représente la fin d'une phase de travail. Quand un participant atteint le cloisonnement, il se bloque jusqu'à ce que tous les participants aient atteint le même cloisonnement. Une fois que tous les participants ont atteint le cloisonnement, vous pouvez éventuellement appeler une action post-phase. Cette action post-phase peut être utilisée pour effectuer des actions avec un thread unique alors que tous les autres threads sont encore bloqués. Une fois l'action exécutée, tous les participants sont débloqués.

L’extrait de code suivant montre un modèle de cloisonnement de base.


// Create the Barrier object, and supply a post-phase delegate
// to be invoked at the end of each phase.
Barrier barrier = new Barrier(2, (bar) =>
    {
        // Examine results from all threads, determine
        // whether to continue, create inputs for next phase, etc.
        if (someCondition)
            success = true;
    });

// Define the work that each thread will perform. (Threads do not
// have to all execute the same method.)
void CrunchNumbers(int partitionNum)
{
    // Up to System.Int64.MaxValue phases are supported. We assume
    // in this code that the problem will be solved before that.
    while (success == false)
    {
        // Begin phase:
        // Process data here on each thread, and optionally
        // store results, for example:
        results[partitionNum] = ProcessData(data[partitionNum]);

        // End phase:
        // After all threads arrive,post-phase delegate
        // is invoked, then threads are unblocked. Overloads
        // accept a timeout value and/or CancellationToken.
        barrier.SignalAndWait();
    }
}

// Perform n tasks to run in parallel. For simplicity
// all threads execute the same method in this example.
static void Main()
{
    var app = new BarrierDemo();
    Thread t1 = new Thread(() => app.CrunchNumbers(0));
    Thread t2 = new Thread(() => app.CrunchNumbers(1));
    t1.Start();
    t2.Start();
}


' Create the Barrier object, and supply a post-phase delegate 
' to be invoked at the end of each phase.
Dim barrier = New Barrier(2, Sub(bar)
                                 ' Examine results from all threads, determine 
                                 ' whether to continue, create inputs for next phase, etc. 
                                 If (someCondition) Then
                                     success = True
                                 End If
                             End Sub)



' Define the work that each thread will perform. (Threads do not
' have to all execute the same method.)
Sub CrunchNumbers(ByVal partitionNum As Integer)

    ' Up to System.Int64.MaxValue phases are supported. We assume
    ' in this code that the problem will be solved before that.
    While (success = False)

        ' Begin phase:
        ' Process data here on each thread, and optionally
        ' store results, for example:
        results(partitionNum) = ProcessData(myData(partitionNum))

        ' End phase:
        ' After all threads arrive,post-phase delegate
        ' is invoked, then threads are unblocked. Overloads
        ' accept a timeout value and/or CancellationToken.
        barrier.SignalAndWait()
    End While
End Sub

' Perform n tasks to run in parallel. For simplicity
' all threads execute the same method in this example.
Shared Sub Main()

    Dim app = New BarrierDemo()
    Dim t1 = New Thread(Sub() app.CrunchNumbers(0))
    Dim t2 = New Thread(Sub() app.CrunchNumbers(1))
    t1.Start()
    t2.Start()
End Sub

Pour obtenir un exemple complet, voir Guide pratique : synchroniser des opérations simultanées avec un objet Barrier.

Ajout et suppression de participants

Quand vous créez une instance Barrier, spécifiez le nombre de participants. Vous pouvez également ajouter ou supprimer des participants dynamiquement à tout moment. Par exemple, si un participant résout sa part du problème, vous pouvez stocker le résultat, arrêter l'exécution sur ce thread et appeler Barrier.RemoveParticipant pour décrémenter le nombre de participants du cloisonnement. Quand vous ajoutez un participant en appelant Barrier.AddParticipant, la valeur de retour spécifie le numéro de la phase actuelle, ce qui peut être utile pour initialiser le travail du nouveau participant.

Cloisonnements cassés

Des blocages peuvent se produire si un participant ne parvient pas à atteindre le cloisonnement. Pour éviter ces blocages, utilisez les surcharges de la méthode Barrier.SignalAndWait pour spécifier un délai d'attente et un jeton d'annulation. Ces surcharges retournent une valeur booléenne que chaque participant peut vérifier avant de passer à la phase suivante.

Exceptions post-phase

Si le délégué post-phase lève une exception, il est encapsulé dans un objet BarrierPostPhaseException qui est ensuite propagé à tous les participants.

Cloisonnement et ContinueWhenAll

Les cloisonnements sont particulièrement utiles quand les threads exécutent plusieurs phases dans des boucles. Si votre code requiert uniquement une ou deux phases de travail, songez à utiliser des objets System.Threading.Tasks.Task avec n'importe quel type de jointure implicite, notamment :

Pour plus d’informations, consultez Chaînage des tâches à l’aide de tâches de continuation.

Voir aussi