Thread, MultiThreadin, usw

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    Thread, MultiThreadin, usw

    Moin moin

    ich arbeite gerade daran, ein älteres Programm durch ein "Rebuild" zu modernisieren, von .Net FW4.6.1 zu .Net 8. Dabei möchte ich verschiedene Funktionen in externe DLLs auslagern. Die erste DLL habe ich bereits erfolgreich erstellt, und sie berechnet Durchschnittswerte. Die Hauptanwendung übermittelt dabei ein Jahres-Wert aus einer ComboBox an die DLL, welche die Berechnungen für die vorliegenden XML-Dateien vornimmt und die Ergebnisse zurückliefert.

    Vorab habe ich mit einem kleinen Converter die alten XML-Dateien an das neue Modell in der DLL angepasst.
    Nun habe ich jedoch gelesen, dass man bei der Arbeit mit DLLs besonders auf das Thema Threading und Multithreading achten muss. Ich verstehe allerdings noch nicht ganz, wann und warum ich beispielsweise so etwas wie ein SyncLock _lock verwenden muss.

    Könntet Ihr mir dabei helfen, den Zusammenhang besser zu verstehen und zu wissen, wann genau solche Synchronisationsmechanismen erforderlich sind?

    Hier der Code der DLL(für .Net 8 und .Net FW 4.6.1 kompiliert)
    Spoiler anzeigen
    ​

    VB.NET-Quellcode

    1. ​
    2. Public Class WeatherData
    3. ' Keine Singleton-Instanz, da als Datencontainer für die XML-Inhalte verwendet wird!
    4. Public Property WeatherDay As String '' Keine Berechnungen aber zum speichern von neuen Daten erforderlich!
    5. Public Property WeatherNight As String '' Keine Berechnungen aber zum speichern von neuen Daten erforderlich!
    6. Public Property WeatherDate As DateTime
    7. Public Property RainDay As Double?
    8. Public Property SnowDay As Double?
    9. ' nicht alle aufgelistet !!
    10. End Class
    11. 'Klasse für Array von Wetterdaten
    12. Public Class WeatherDataArray
    13. Inherits List(Of WeatherData)
    14. End Class


    VB.NET-Quellcode

    1. ​
    2. Public Class ClimaAverage
    3. ' Keine Singleton-Instanz, da als Datencontainer für die Berechnungen verwendet wird!
    4. Public Property Period As Integer
    5. Public Property AverageRain As Double?
    6. Public Property AverageSnowDay As Double?
    7. ' nicht alle aufgelistet !!
    8. Public Property EntryCount As Integer
    9. End Class


    VB.NET-Quellcode

    1. ​
    2. Public Class ConfigService
    3. Inherits PropertyChange
    4. ' Singleton-Instanz, Threadsicher durch statische Initialisierung
    5. Public Shared ReadOnly Instance As New ConfigService()
    6. ' Pfad der späteren Hauptanwendung und Datenpfad für XML-Dateien
    7. Private Const MyBasePath As String = "WeatherApp" ' Für LogFiles, ConfigFiles etc.
    8. Private Const MyDataPath As String = "WeatherApp\Data"
    9. ' Definieren der Fehlermeldungen als Konstanten
    10. Private Const AccessDeniedMessage As String = "Zugriff verweigert für das Verzeichnis: {0}"
    11. Private Const DirectoryCreationErrorMessage As String = "Fehler beim Erstellen des Verzeichnisses: {0}"
    13. ' --- Eigenschaftsbereiche für Verzeichnisse ---
    14. Public ReadOnly Property BaseDirectory As String
    15. Get
    16. Return CreateDirectorySafe(Path.Combine(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.LocalApplicationData), MyBasePath))
    17. End Get
    18. End Property
    20. Public ReadOnly Property DataDirectory As String
    21. Get
    22. Return CreateDirectorySafe(Path.Combine(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.LocalApplicationData), MyDataPath))
    23. End Get
    24. End Property
    26. ' --- Sichere Verzeichniserstellungsmethode mit Fehlerbehandlung ---
    27. Private Function CreateDirectorySafe(path As String) As String
    28. Try
    29. If Not Directory.Exists(path) Then
    30. Directory.CreateDirectory(path)
    31. End If
    32. Return path
    33. Catch ex As UnauthorizedAccessException
    34. Throw New Exception(String.Format(AccessDeniedMessage, path), ex)
    35. Catch ex As Exception
    36. Throw New Exception(String.Format(DirectoryCreationErrorMessage, path), ex)
    37. End Try
    38. End Function
    40. ' --- Properties für dynamische Daten (XML-Dateien, Jahr, Monat) ---
    41. Private _xmlDataDirectory As String
    42. Public Property XmlDataDirectory As String
    43. Get
    44. If String.IsNullOrEmpty(_xmlDataDirectory) Then
    45. _xmlDataDirectory = DataDirectory
    46. End If
    47. Return _xmlDataDirectory
    48. End Get
    49. Set(value As String)
    50. If _xmlDataDirectory <> value Then
    51. _xmlDataDirectory = value
    52. OnPropertyChanged(NameOf(XmlDataDirectory))
    53. End If
    54. End Set
    55. End Property
    57. Private _currentYear As Integer
    58. Public Property CurrentYear As Integer
    59. Get
    60. Return _currentYear
    61. End Get
    62. Set(value As Integer)
    63. If _currentYear <> value Then
    64. _currentYear = value
    65. OnPropertyChanged(NameOf(CurrentYear))
    66. End If
    67. End Set
    68. End Property
    70. Private _currentMonth As Integer
    71. Public Property CurrentMonth As Integer
    72. Get
    73. Return _currentMonth
    74. End Get
    75. Set(value As Integer)
    76. If _currentMonth <> value Then
    77. _currentMonth = value
    78. OnPropertyChanged(NameOf(CurrentMonth))
    79. End If
    80. End Set
    81. End Property
    82. End Class




    Spoiler anzeigen
    ​

    VB.NET-Quellcode

    1. ​
    2. Public Class CalculatedAverages
    3. ' Singleton-Instanz, Thread-sicher durch statische Initialisierung
    4. Public Shared ReadOnly Instance As New CalculatedAverages()
    5. ' Um die monatlichen Durchschnittswerte zu speichern
    6. Private ReadOnly _monthlyAverages As New List(Of ClimaAverage)()
    7. ' Dienste laden
    8. Private ReadOnly _configServiceInstance As ConfigService = ConfigService.Instance
    10. ' Getter für die monatlichen Durchschnittswerte
    11. Public Function GetMonthlyAverages() As List(Of ClimaAverage)
    12. Return _monthlyAverages
    13. End Function
    15. Public Function GetXmlFiles(selectedYear As Integer, month As Integer) As List(Of String)
    16. ' Formatieren von Jahr und Monat als String im Format "MM-YYYY.xml"
    17. Dim monthPattern As String = $"{month:00}-{selectedYear}.xml"
    18. Dim directoryPath As String = _configServiceInstance.XmlDataDirectory
    19. ' Debug: Ausgabe des Suchmusters
    20. Console.WriteLine($"Suche nach Dateien mit Muster: {monthPattern} in Verzeichnis: {directoryPath}")
    21. ' Abrufen der Dateien, die dem Muster entsprechen
    22. Dim files = Directory.GetFiles(directoryPath, monthPattern, SearchOption.TopDirectoryOnly).ToList()
    23. ' Debug-Ausgabe der gefundenen Dateien
    24. Console.WriteLine($"Gefundene Dateien für {month:00}-{selectedYear}: {String.Join(", ", files)}")
    25. Return files
    26. End Function
    28. Public Sub CallCalculation()
    29. _monthlyAverages.Clear()
    30. Console.WriteLine($"Berechnungen für das Jahr: {_configServiceInstance.CurrentYear}")
    32. For month As Integer = 1 To 12
    33. ' Aufruf von GetXmlFiles mit `currentYear` und `month`
    34. Dim files As List(Of String) = GetXmlFiles(_configServiceInstance.CurrentYear, month)
    36. If files.Count > 0 Then
    37. ' Summen und Zähler für die Berechnungen
    38. Dim monthlyRainDay As Double = 0
    39. Dim monthlySnowDay As Double = 0
    40. Dim monthlySnowNight As Double = 0
    41. Dim monthlyHumidiMinDay As Double = 0
    42. Dim monthlyHumidiMaxDay As Double = 0
    43. Dim monthlyHumidiMinNight As Double = 0
    44. Dim monthlyHumidiMaxNight As Double = 0
    45. Dim monthlyTempDay As Double = 0
    46. Dim monthlyTempNight As Double = 0
    47. Dim monthlyWindDay As Double = 0
    48. Dim monthlyWindNight As Double = 0
    49. Dim count As Integer = 0
    51. For Each filename As String In files
    52. Console.WriteLine($"Verarbeite Datei: {filename}")
    54. ' Wetterdaten deserialisieren
    55. Dim serializer As New XmlSerializer(GetType(WeatherDataArray))
    56. Using fs As New FileStream(filename, FileMode.Open)
    57. Dim data As WeatherDataArray = CType(serializer.Deserialize(fs), WeatherDataArray)
    59. If data.Count > 0 Then
    60. count += data.Count
    62. ' Werte summieren
    63. Dim rainSum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.RainDay))
    64. Dim snowDaySum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.SnowDay))
    65. Dim snowNightSum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.SnowNight))
    66. Dim humidiMinDaySum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.HumidiMinDay))
    67. Dim humidiMaxDaySum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.HumidiMaxDay))
    68. Dim humidiMinNightSum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.HumidiMinNight))
    69. Dim humidiMaxNightSum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.HumidiMaxNight))
    70. Dim tempDaySum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.TempDay))
    71. Dim tempNightSum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.TempNight))
    72. Dim windDaySum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.WindDay))
    73. Dim windNightSum As Double = CDbl(data.Sum(Function(wd) wd.WindNight))
    75. ' Zu den monatlichen Summen hinzufügen
    76. monthlyRainDay += rainSum
    77. monthlySnowDay += snowDaySum
    78. monthlySnowNight += snowNightSum
    79. monthlyHumidiMinDay += humidiMinDaySum
    80. monthlyHumidiMaxDay += humidiMaxDaySum
    81. monthlyHumidiMinNight += humidiMinNightSum
    82. monthlyHumidiMaxNight += humidiMaxNightSum
    83. monthlyTempDay += tempDaySum
    84. monthlyTempNight += tempNightSum
    85. monthlyWindDay += windDaySum
    86. monthlyWindNight += windNightSum
    87. Else
    88. Console.WriteLine($"Keine Wetterdaten in Datei {filename} gefunden.")
    89. End If
    90. End Using
    91. Next
    93. ' Durchschnittswerte berechnen
    94. If count > 0 Then
    95. Dim avgRain = Math.Round(monthlyRainDay / count, 2)
    96. Dim avgSnowDay = Math.Round(monthlySnowDay / count, 2)
    97. Dim avgSnowNight = Math.Round(monthlySnowNight / count, 2)
    98. Dim avgHumidiMinDay = Math.Round(monthlyHumidiMinDay / count, 2)
    99. Dim avgHumidiMaxDay = Math.Round(monthlyHumidiMaxDay / count, 2)
    100. Dim avgHumidiMinNight = Math.Round(monthlyHumidiMinNight / count, 2)
    101. Dim avgHumidiMaxNight = Math.Round(monthlyHumidiMaxNight / count, 2)
    102. Dim avgTempDay = Math.Round(monthlyTempDay / count, 2)
    103. Dim avgTempNight = Math.Round(monthlyTempNight / count, 2)
    104. Dim avgWindDay = Math.Round(monthlyWindDay / count, 2)
    105. Dim avgWindNight = Math.Round(monthlyWindNight / count, 2)
    107. _monthlyAverages.Add(New ClimaAverage() With {
    108. .Period = month,
    109. .AverageRain = avgRain,
    110. .AverageSnowDay = avgSnowDay,
    111. .AverageSnowNight = avgSnowNight,
    112. .AverageHumidiMinDay = avgHumidiMinDay,
    113. .AverageHumidiMaxDay = avgHumidiMaxDay,
    114. .AverageHumidiMinNight = avgHumidiMinNight,
    115. .AverageHumidiMaxNight = avgHumidiMaxNight,
    116. .AverageTempDay = avgTempDay,
    117. .AverageTempNight = avgTempNight,
    118. .AverageWindDay = avgWindDay,
    119. .AverageWindNight = avgWindNight
    120. })
    121. Else
    122. Console.WriteLine($"Monat {month}: Keine Daten gefunden, Durchschnittswerte werden nicht berechnet.")
    123. End If
    124. Else
    125. Console.WriteLine($"Keine Wetterdaten für {month:00}-{_configServiceInstance.CurrentYear} gefunden.")
    126. End If
    127. Next
    128. Console.WriteLine("Berechnungen abgeschlossen.")
    129. End Sub
    131. Public Function CalculateYearlyAverages() As ClimaAverage
    132. Dim yearlyAverage As New ClimaAverage With {
    133. .Period = _configServiceInstance.CurrentYear
    134. }
    136. If _monthlyAverages.Count > 0 Then
    137. Dim totalRain As Double = 0
    138. Dim totalSnowDay As Double = 0
    139. Dim totalSnowNight As Double = 0
    140. Dim totalHumidiMinDay As Double = 0
    141. Dim totalHumidiMaxDay As Double = 0
    142. Dim totalHumidiMinNight As Double = 0
    143. Dim totalHumidiMaxNight As Double = 0
    144. Dim totalTempDay As Double = 0
    145. Dim totalTempNight As Double = 0
    146. Dim totalWindDay As Double = 0
    147. Dim totalWindNight As Double = 0
    149. Dim countRain As Integer = 0
    150. Dim countSnowDay As Integer = 0
    151. Dim countSnowNight As Integer = 0
    152. Dim countHumidiMinDay As Integer = 0
    153. Dim countHumidiMaxDay As Integer = 0
    154. Dim countHumidiMinNight As Integer = 0
    155. Dim countHumidiMaxNight As Integer = 0
    156. Dim countTempDay As Integer = 0
    157. Dim countTempNight As Integer = 0
    158. Dim countWindDay As Integer = 0
    159. Dim countWindNight As Integer = 0
    161. For Each avg In _monthlyAverages
    162. totalRain += CDbl(avg.AverageRain)
    163. totalSnowDay += CDbl(avg.AverageSnowDay)
    164. totalSnowNight += CDbl(avg.AverageSnowNight)
    165. totalHumidiMinDay += CDbl(avg.AverageHumidiMinDay)
    166. totalHumidiMaxDay += CDbl(avg.AverageHumidiMaxDay)
    167. totalHumidiMinNight += CDbl(avg.AverageHumidiMinNight)
    168. totalHumidiMaxNight += CDbl(avg.AverageHumidiMaxNight)
    169. totalTempDay += CDbl(avg.AverageTempDay)
    170. totalTempNight += CDbl(avg.AverageTempNight)
    171. totalWindDay += CDbl(avg.AverageWindDay)
    172. totalWindNight += CDbl(avg.AverageWindNight)
    174. ' Inkrementieren der Zähler
    175. countRain += If(avg.AverageRain > 0, 1, 0)
    176. countSnowDay += If(avg.AverageSnowDay > 0, 1, 0)
    177. countSnowNight += If(avg.AverageSnowNight > 0, 1, 0)
    178. countHumidiMinDay += If(avg.AverageHumidiMinDay > 0, 1, 0)
    179. countHumidiMaxDay += If(avg.AverageHumidiMaxDay > 0, 1, 0)
    180. countHumidiMinNight += If(avg.AverageHumidiMinNight > 0, 1, 0)
    181. countHumidiMaxNight += If(avg.AverageHumidiMaxNight > 0, 1, 0)
    182. countTempDay += If(avg.AverageTempDay > 0, 1, 0)
    183. countTempNight += If(avg.AverageTempNight > 0, 1, 0)
    184. countWindDay += If(avg.AverageWindDay > 0, 1, 0)
    185. countWindNight += If(avg.AverageWindNight > 0, 1, 0)
    186. Next
    188. ' Durchschnittswerte berechnen
    189. yearlyAverage.AverageRain = Math.Round(totalRain / countRain, 2)
    190. yearlyAverage.AverageSnowDay = Math.Round(totalSnowDay / countSnowDay, 2)
    191. yearlyAverage.AverageSnowNight = Math.Round(totalSnowNight / countSnowNight, 2)
    192. yearlyAverage.AverageHumidiMinDay = Math.Round(totalHumidiMinDay / countHumidiMinDay, 2)
    193. yearlyAverage.AverageHumidiMaxDay = Math.Round(totalHumidiMaxDay / countHumidiMaxDay, 2)
    194. yearlyAverage.AverageHumidiMinNight = Math.Round(totalHumidiMinNight / countHumidiMinNight, 2)
    195. yearlyAverage.AverageHumidiMaxNight = Math.Round(totalHumidiMaxNight / countHumidiMaxNight, 2)
    196. yearlyAverage.AverageTempDay = Math.Round(totalTempDay / countTempDay, 2)
    197. yearlyAverage.AverageTempNight = Math.Round(totalTempNight / countTempNight, 2)
    198. yearlyAverage.AverageWindDay = Math.Round(totalWindDay / countWindDay, 2)
    199. yearlyAverage.AverageWindNight = Math.Round(totalWindNight / countWindNight, 2)
    200. Else
    201. Console.WriteLine("Keine monatlichen Durchschnittswerte vorhanden.")
    202. End If
    204. Return yearlyAverage
    205. End Function
    206. End Class

    Asperger Autistin. Brauche immer etwas um gewisse Sachen zu verstehen. :huh:

    Wenn mehrere Tasks parallel arbeiten und auf ein und dersselben externen Ressource schreibend tätig werden, kann es sein, dass Änderungen übersprungen werden.
    Beispiel: Gugge mal was hier schief läuft.

    Wenn man die Ressource bei Zugriff sperrt mit einem Lock, dann stellt das wieder sicher, dass alle Änderungen wie vorgesehen ankommen.
    Wenn Multithreading für Effizienz genutzt wird, dann ist ein Lock kontraproduktiv bzw. nicht die richtige Wahl, um eine bestehendes Problem zu lösen.
    Das heißt in dem Beispiel-Problem, wurde kein Lock als Lösung eingesetzt (obwohl das auch Ungereimtheiten beseitigen würde), sondern die Änderungen an externen Variablen auf interne (ne eigentlich pseudo-interne) Variablen umgeleitet.

    Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „Haudruferzappeltnoch“ ()

    Solange Du keine Nebenläufigkeit verwendest (ich erkenne zumindest keine in Deinem Code), musst Du da auch nix machen/beachten. Synclock ist wenn Du mit Nebenläufigkeit arbeitest und sich Situationen ergeben könnten, in denen eine oder mehrere Codezeilen von mehreren Stellen tatsächlich nahezu gleichzeitig aufgerufen/erreicht werden könnten und Du sicherstellen musst, dass die betroffenen Codezeile(n) nur einmalig abgearbeitet werden dürfen. Insbesondere trifft das auf Instanzerstellungen zu.
    Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von „VaporiZed“, mal wieder aus Grammatikgründen.

    Aufgrund spontaner Selbsteintrübung sind all meine Glaskugeln beim Hersteller. Lasst mich daher bitte nicht den Spekulatiusbackmodus wechseln.