什么是并發錯誤

并發是指程序能夠交替執行不同的任務,以達到"同時執行效果"，加快程序的運行效率。

但是并發也會導致一系列問題，以變量+1賦值為例，由于操作實際由多條指令組成，不同任務執行指令的順序可能是交錯的，所以就可能出現執行結果與我們預期結果不符合的情況。

并發錯誤很難捕獲。這是因為觸發并發錯誤需要線程以特定的順序并行執行指令，以使程序顯示錯誤行為。此外，觸發并發錯誤具有不確定性。即使在觸發并發錯誤之后，由于非確定性，將其重現并調試也可能很困難。

如果您是.NET開發者，可以嘗試使用Coyote來自動檢測并發錯誤。

Coyote

Coyote是由微軟研究院提供的一個.NET庫，旨在幫助確保您的代碼沒有并發錯誤。

Coyote的核心是一個調度器，它在測試期間控制（通過二進制重寫）程序的執行，并且能夠系統地研究并發性和不確定性，以發現安全性和活躍性缺陷。

更為重要的是，一旦Coyote發現一個錯誤，一旦 Coyote 發現了一個錯誤，它就可以讓您根據需要多次完全重現它，從而使調試和修復問題變得更加容易。

你可以運行下面的命令安裝Coyote:

dotnet?tool?install?--global?Microsoft.Coyote.CLI

下面我們用官方示例程序https://github.com/microsoft/coyote-samples來體驗一下Coyote的強大功能。

定位錯誤

首先，clone下代碼后，運行下列命令進行編譯示例程序代碼：

powershell?-f?build.ps1

運行下列命令進行錯誤檢查：

cd?bin\net5.0\coyote?rewrite?BoundedBuffer.dllcoyote?test?BoundedBuffer.dll?-m?TestBoundedBufferMinimalDeadlock?--iterations?100

測試完成后，將會提示發現錯誤，如下圖:?

您將得到一個解釋所有這些的日志文件：

<ErrorLog>?Deadlock?detected.?Task(0)?is?waiting?for?a?task?to?complete,? but?no?other?controlled?tasks?are?enabled.? Task(1),?Task(2)?and?Task(3)?are?waiting?to?acquire?a?resource?that?is?already?acquired,? but?no?other?controlled?tasks?are?enabled. <StackTrace>????at?Microsoft.Coyote.Tasks.SynchronizedBlock.Mock.Wait()at?BoundedBufferExample.BoundedBuffer.Take()

解決問題

通過錯誤日志的StackTrace，定位到出錯代碼：

while?(this.Occupied?==?0) {Monitor.Wait(this.SyncObject); }

然后看看釋放SyncObject的代碼：

?Monitor.Pulse(this.SyncObject);

根據錯誤日志的ErrorLog，并對照官方文檔的解釋，只需要把Pulse替換成PulseAll即可解決問題:

結論

通過上面的示例，我們可以看到，未對代碼做任何修改，就可以實現并發錯誤檢測。

如果您對項目中的多線程代碼不太放心，可以嘗試使用Coyote來幫助檢測，避免上線出現并發錯誤的可能性。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的程序有并发错误？NO WAY!的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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