1. Multithreading mit C#Mit Visual Studio 2010 und .NET 4.0

2. Aboutme… B. Eng. David Tielke Freiberuflicher Trainer Microsoft Student Partner Blog: www.David-Tielke.de Mail: mail@David-Tielke.de Twitter: DavidTielke

3. Agenda Prozessoren Was sind Prozesse und Threads? Multithreading unter .NET Synchronisation Task Parallel Library Zusammenfassung

4. Prozessoren

6. Usertoken

7. PSW

8. Register

9. Stackpointer

11. Rücksprungadressen

12. …UserAddressSpace Daten des Prozesses (Heap)

13. Das Problem - Viele Prozesse nur einCPU

14. Das Zeitscheibenmodell – Single CPU

15. Das Zeitscheibenmodell – Multicore CPU

16. Datenbank Prozess A Parallelität in einem Prozess? (1)

17. 1. Parallelität in einem Prozess? (2) Process N ProcessControl Block Thread 1 Thread n Thread 2 ThreadControl Block ThreadControl Block ThreadControl Block … Stack Stack Stack UserAddressSpace

18. Parallelität in einem Prozess? (2) Thread 2 Thread 1 Thread 3 Thread 1 Thread 1 Thread 2 Thread 1 Thread 1

19. Multithreading unter .NET

20. Der Namespace System.Threading

21. Die Klasse Thread Hauptklasse für Multithreading in .NET Bietet Operationen um Threads zu starten / abzubrechen Threads zu pausieren / reaktivieren Threads warten zu lassen Atomare Operationen durchzuführen Bietet Eigenschaften um Kontext-Informationen zu erhalten Status-Informationen zu erhalten Prioritäten zu verändern Status zu ändern

22. Die Klasse ThreadPool Das erstellen von Threads ist sehr aufwändig Es muss gemacht werden Kontexte vom Basisthread übernehmen Ressourcen im Kernel allokieren Thread-Kontrollstrukturen (TCB) erstellen Kontexte vom Basisthread übernehmen Auf Scheduling warten Resourcen wieder freigeben … Für Operationen die schnell ausgeführt werden müssen, eignet sich die Klasse Thread nur bedingt!

24. Die Klasse ThreadPool Klasse ist statisch Anzahl minimaler und maximaler Threads ist einstellbar Anwendung ist einfach: Methode(object) erstellen Delegaten für die Methode erstellen Delegaten an ThreadPool übergeben Thatsit…

26. Die Klasse Thread und Threadpool nDEMO1_Threads_and_Threadpool

27. Synchronisierung

28. Synchronisierung (Beispiel 1) Immer wenn 2 Objekte eine gemeinsame Ressource nutzen, kommt es zu Konflikten Um diese Konflikte zu vermeiden, müssen gemeinsame Ressourcen synchronisiert werden. Sehr Fehleranfällig (Deadlocks)

30. Y = 010 15 15 5 Ausgabe: New Point at 15/5 New Point at 15/15 Solche Fehler heißen Heisenbugs, der Albtraum aller Entwickler!!!

31. Synchronisierung (Beispiel 4) nDEMO2_Synchronizing

32. Task Parallel Library

33. Task Parallel Library Parallel Extensions TPL Structuresfor Parallel Programming Parallel LINQ Führt Task als Abstrahierung von Thread ein Automatisiert viele Vorgänge Wesentlich einfacher!!!

34. Task Parallel Library nDEMO3_TPL

35. 5. Zusammenfassung Prozessorgeschwindigkeit stagniert Multicoreprozessoren Anpassung unserer Programme Threads Threadpool Synchronisation Tasks Parallel-Klasse

36. Fragen & Antworten Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!