线程安全的SendAsync / awaitable

Question

因此，我正在为System.Net.WebSockets.ClientWebSocket制作一个线程安全包装器。

您对我想出的以下方法有什么看法，线程安全吗？重要的是，一次只有一个线程执行_ws.SendAsync，等待的线程将以FIFO顺序执行。

另一种解决方案是使用BlockingCollection和生产者-消费者模式。但是BlockingCollection没有异步等待功能，所以我更喜欢当前的解决方案，如果它是线程安全的。我也非常感谢其他的建议。

private ClientWebSocket _ws;
private int _sendTicketCount = 0;
private int _sendTicketCurrent = 1;

public async Task SendAsync(string message)
{
    if (_ws.State != WebSocketState.Open)
        throw new Exception("Connection is not open");

    try
    {
        int mySendTicket = Interlocked.Increment(ref _sendTicketCount);

        if (mySendTicket != _sendTicketCurrent)
        {
            await Task.Run(() => SpinWait.SpinUntil(() => mySendTicket == _sendTicketCurrent)).ConfigureAwait(false);
        }

        var cancel = new CancellationTokenSource(5000);
        var bytes = new ArraySegment<byte>(Encoding.UTF8.GetBytes(message));
        await _ws.SendAsync(bytes, WebSocketMessageType.Text, true, cancel.Token).ConfigureAwait(false);
    }
    catch(Exception ex)
    {
        throw ex;
    }
    finally
    {
        Interlocked.Increment(ref _sendTicketCurrent);
    }
}

Answer 1

_sendTicketCurrent需要是易失性的，否则JIT允许将值缓存在寄存器中，这可能导致无限循环。除此之外，它看起来像线程安全，除了这是一个巨大的浪费CPU (SpinWait完全使用一个核心)。

而且，做await Task.Run(() => SpinWait.SpinUntil(() => mySendTicket == _sendTicketCurrent))也是没有意义的。无论如何，你都要持有一个线程，这样你就可以在当前线程中完成等待。

为了以更优化的方式完成您想做的事情，已经提供了一个异步兼容的同步原语: SemaphoreSlim。

private SemaphoreSlim _semaphore = new SemaphoreSlim(1, 1);

public async Task SendAsync(string message)
{
    if (_ws.State != WebSocketState.Open)
        throw new Exception("Connection is not open");

    try
    {
        await _semaphore.WaitAsync().ConfigureAwait(false);

        var cancel = new CancellationTokenSource(5000);
        var bytes = new ArraySegment<byte>(Encoding.UTF8.GetBytes(message));
        await _ws.SendAsync(bytes, WebSocketMessageType.Text, true, cancel.Token).ConfigureAwait(false);
    }
    finally
    {
        _semaphore.Release();
    }
}

Answer 2

你有一个多生产者和一个消费者的案例。

您可以通过设置一个带有适当选项的ActionBlock来实现这一点。