C#学习相关系列之多线程---lock线程锁的用法

简介: C#学习相关系列之多线程---lock线程锁的用法

一、lock的作用

     Lock可以看成在操作系统中的临界区,Lock区域内的代码表示临界区,使得同一时间只有一个线程能够进入Lock所包含的函数中,实现原子操作,保护同一资源只有一个线程进行修改,实现不同线程中数据的同步。

     未进入Lock的线程将被阻塞等待,直到Lock锁被打开才唤醒其中一个进入,并且进行上锁

总的来说Lock在多线程的运行中可以保证数据安全,对于保护的区域只允许一个线程使用!

二、lock的基础使用

private  Object thisLock = new Object();//创建对象锁
  或者
  private static readonly object thisLock = new object();
    lock (thisLock)
   {   
         // Critical code section
    }

注意事项:

  • 需要注意的是首先创建的对象锁,应该是不同线程能够访问的同一个对象,因此至少应该是在类中是全局的,不应为局部变量。
  • 为了实现全局的对象锁,可以使用static,例:private  static Object thisLock = new Object();//创建对象锁
  • 结合自己线程的运行特性,选择正确的对象锁

三、lock(this)的用法

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace Lock测试
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            C1 c1 = new C1();
            //在t1线程中调用LockMe,并将deadlock设为true(将出现死锁)
            Thread t1 = new Thread(c1.LockMe);
            t1.Start(true);
            Thread.Sleep(100);
            //在主线程中lock c1
            lock (c1)
            {
                //调用没有被lock的方法
                c1.DoNotLockMe();
                //调用被lock的方法,并试图将deadlock解除
                c1.LockMe(false);
            }
            Console.Read();
        }
    }
    class C1
    {
        private bool deadlocked = true;
        //这个方法用到了lock,我们希望lock的代码在同一时刻只能由一个线程访问
        public void LockMe(object o)
        {
            lock (this)
            {
                while (deadlocked)
                {
                    deadlocked = (bool)o;
                    Console.WriteLine("Foo: I am locked :("+o);
                    Thread.Sleep(500);
                }
            }
        }
        //所有线程都可以同时访问的方法
        public void DoNotLockMe()
        {
            Console.WriteLine("I am not locked :)");
        }
    }
}

在这个代码中,出现了两个lock锁,在C1中有一个锁,lock(this)主要是对LockMe方法进行上锁,在主要线程中又有一个Lock锁,主要是Lock(c1),该代码中,lock(this)其实就是把C1的实例c1当钥匙拿走,导致主线程后的lock(c1)无法继续执行。

当我们将lock的钥匙修改,如下:

private bool deadlocked = true;
        private object locker = new object();
        //这个方法用到了lock,我们希望lock的代码在同一时刻只能由一个线程访问
        public void LockMe(object o)
        {
            lock (locker)
            {
                while (deadlocked)
                {
                    deadlocked = (bool)o;
                    Console.WriteLine("Foo: I am locked :("+o);
                    Thread.Sleep(500);
                }
            }
        }
        //所有线程都可以同时访问的方法
        public void DoNotLockMe()
        {
            Console.WriteLine("I am not locked :)");
        }
    }
}

我们可以发现,就可以继续执行

总结:

1. lock(this)的缺点就是在一个线程(例如本例的t1)通过执行该类的某个使用"lock(this)"的方法(例如本例的LockMe())锁定某对象之后, 导致整个对象无法被其他线程(例如本例的主线程)访问 - 因为很多人在其他线程(例如本例的主线程)中使用该类的时候会使用类似lock(c1)的代码。

2. 锁定的不仅仅是lock段里的代码,锁本身也是线程安全的。

3. 我们应该使用不影响其他操作的私有对象作为locker。

4. 在使用lock的时候,被lock的对象(locker)一定要是引用类型的,如果是值类型,将导致每次lock的时候都会将该对象装箱为一个新的引用对象(事实上如果使用值类型,C#编译器(3.5.30729.1)在编译时就会给出一个错误)。


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