10. Estado compartido y thread pool

Un bug concurrente no requiere hardware desafortunado. Dos workers pueden leer el mismo valor, calcular el mismo sucesor y escribirlo. El ejemplo fuerza ese scheduling con una barrera: dos incrementos dejan 1.

Proteger el invariante, no la línea

System.Threading.Lock es el primitivo moderno de .NET cuando varias lecturas y escrituras forman un invariante. Interlocked sirve para un contador atómico o una operación compare-and-swap. Una colección concurrente protege su propia operación, no una secuencia de negocio completa.

two increments without synchronization: 1
Lock count: 10000
Interlocked count: 10000
AddOrUpdate count: 1000

ConcurrentDictionary.AddOrUpdate puede invocar una factory varias veces bajo contención. Mantén las factories puras y separa los efectos en una operación idempotente.

El paralelismo es un presupuesto

Parallel.ForEachAsync limita cuerpos activos con MaxDegreeOfParallelism. El programa observa dos cuerpos para un límite de dos. Es un presupuesto local, no backpressure end-to-end.

La starvation aparece cuando hilos bloqueados esperan trabajo que necesita esos mismos workers. Prefiere esperas asíncronas para I/O, limita el CPU y mide con dotnet-counters antes de aumentar mínimos.

Ejecutar la prueba

dotnet run --project code/csharp-advanced/Advanced -c Release -- l10

La salida portable está en expected/l10.txt.

Ejercicios

1. Sustituye el contador por total y checksum. Explica por qué dos llamadas Interlocked no hacen atómico el par.
2. Pon una llamada HTTP en GetOrAdd, cuenta las llamadas bajo contención y elimina el efecto.
3. Compara grados 2, 8 y 64 ante una dependencia limitada a cuatro llamadas.

Soluciones

1. Protege ambos campos con un solo Lock o sustituye atómicamente un valor inmutable. Dos escrituras atómicas independientes exponen un estado intermedio.
2. La factory puede ejecutarse varias veces aunque gane un solo valor. El efecto debe ser idempotente y externo al primitivo de colección.
3. El grado correcto viene del throughput y la latencia medidos; el número de CPU no define la capacidad de la dependencia.