C#中使用Monitor类、Lock和Mutex类来同步多线程的执行

简介: 转自 http://blog.csdn.net/tjvictor/archive/2007/01/20/1488290.aspx 在多线程中,为了使数据保持一致性必须要对数据或是访问数据的函数加锁,在数据库 中这是很常见的,但是在程序中由于大部分都是单线程的程序,所以没有加锁的必要,但是在多线程中,为了保持数据的同步,一定要加锁,好在 Framework中已经为我们提供了三个加锁的机制,分别是Monitor类、Lock关键字和Mutex类。

转自 http://blog.csdn.net/tjvictor/archive/2007/01/20/1488290.aspx

在多线程中,为了使数据保持一致性必须要对数据或是访问数据的函数加锁,在数据库 中这是很常见的,但是在程序中由于大部分都是单线程的程序,所以没有加锁的必要,但是在多线程中,为了保持数据的同步,一定要加锁,好在 Framework中已经为我们提供了三个加锁的机制,分别是Monitor类、Lock关键字和Mutex类。

        其中Lock关键词用法比较简单,Monitor类和Lock的用法差不多。这两个都是锁定数据或是锁定被调用的函数。而Mutex则多用于锁定多线程间的同步调用。简单的说,Monitor和Lock多用于锁定被调用端,而Mutex则多用锁定调用端。
例如下面程序:由于这种程序都是毫秒级的,所以运行下面的程序可能在不同的机器上有不同的结果,在同一台机器上不同时刻运行也有不同的结果,我的测试环境为vs2005, windowsXp , CPU3.0 , 1 G monery。
        程序中有两个线程thread1、thread2和一个TestFunc函数,TestFunc会打印出调用它的线程名和调用的时间(mm级的),两个线程分别以30mm和100mm来调用TestFunc这个函数。TestFunc执行的时间为50mm。程序如下:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MonitorLockMutex
{
    class Program
    {
        #region variable
        Thread thread1 = null;
        Thread thread2 = null;
        Mutex mutex = null;
        #endregion
        static void Main(string[] args)
        {
            Program p = new Program();
            p.RunThread();
            Console.ReadLine();
        }
        public Program()
        {
            mutex = new Mutex();
            thread1 = new Thread(new ThreadStart(thread1Func));
            thread2 = new Thread(new ThreadStart(thread2Func));
        }
        public void RunThread()
        {
            thread1.Start();
            thread2.Start();
        }
        private void thread1Func()
        {
            for (int count = 0; count < 10; count++)
            {
                TestFunc("Thread1 have run " + count.ToString() + " times");
                Thread.Sleep(30);
            }
        }
        private void thread2Func()
        {
            for (int count = 0; count < 10; count++)
            {
                TestFunc("Thread2 have run " + count.ToString() + " times");
                Thread.Sleep(100);
            }
        }
        private void TestFunc(string str)
        {
            Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
            Thread.Sleep(50);
        }
    }
}
运行结果如下:
        可以看出如果不加锁的话,这两个线程基本上是按照各自的时间间 隔+TestFunc的执行时间(50mm)对TestFunc函数进行读取。因为线程在开始时需要分配内存,所以第0次的调用不准确,从第1~9次的调 用可以看出,thread1的执行间隔约是80mm,thread2的执行间隔约是150mm。
现在将TestFunc修改如下:
private void TestFunc(string str)
{
   lock (this)
   {
      Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
      Thread.Sleep(50);
   }
}
或者是用Monitor也是一样的,如下:
private void TestFunc(string str)
{
      Monitor.Enter(this);
      Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
      Thread.Sleep(50);
      Monitor.Exit(this);
}
其中Enter和Exit都是Monitor中的静态方法。
运行Lock结果如下:
        让我们分析一下结果,同样从第1次开始。相同线程间的调用时间间隔 为线程执行时间+TestFunc调用时间,不同线程间的调用时间间隔为TestFunc调用时间。例如:连续两次调用thread1之间的时间间隔约为 30+50=80;连续两次调用thread2之间的时间间隔约为100+50=150mm。调用thread1和thread2之间的时间间隔为 50mm。因为TestFunc被lock住了,所以一个thread调用TestFunc后,当其它的线程也同时调用TestFunc时,后来的线程即 进被排到等待队列中等待,直到拥有访问权的线程释放这个资源为止。
        这就是锁定被调用函数的特性,即只能保证每次被一个线程调用,线程优先级高的调用的次数就多,低的就少,这就是所谓的强占式。
        下面让我们看看Mutex类的使用方法,以及与Monitor和Lock的区别。
将代码修改如下:
        private void thread1Func()
        {
            for (int count = 0; count < 10; count++)
            {
                mutex.WaitOne();
                TestFunc("Thread1 have run " + count.ToString() + " times");
                mutex.ReleaseMutex();
            }
        }
 
        private void thread2Func()
        {
            for (int count = 0; count < 10; count++)
            {
                mutex.WaitOne();
                TestFunc("Thread2 have run " + count.ToString() + " times");
                mutex.ReleaseMutex();
            }
        }
 
        private void TestFunc(string str)
        {
            Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
            Thread.Sleep(50);
        }
运行结果如下:
 
        可以看出,Mutex只能互斥线程间的调用,但是不能互斥本线程的 重复调用,即thread1中waitOne()只对thread2中的waitOne()起到互斥的作用,但是thread1并不受本 wainOne()的影响,可以调用多次,只是在调用结束后调用相同次数的ReleaseMutex()就可以了。
        那么如何使线程按照调用顺序来依次执行呢?其实把lock和Mutex结合起来使用就可以了,改代码如下:
        private void thread1Func()
        {
            for (int count = 0; count < 10; count++)
            {
                lock (this)
                {
                    mutex.WaitOne();
                    TestFunc("Thread1 have run " + count.ToString() + " times");
                    mutex.ReleaseMutex();
                }
            }
        }
 
        private void thread2Func()
        {
            for (int count = 0; count < 10; count++)
            {
                lock (this)
                {
                    mutex.WaitOne();
                    TestFunc("Thread2 have run " + count.ToString() + " times");
                    mutex.ReleaseMutex();
                }
            }
        }
 
 
目录
相关文章
|
9月前
|
安全 算法 Java
Java 多线程:线程安全与同步控制的深度解析
本文介绍了 Java 多线程开发的关键技术,涵盖线程的创建与启动、线程安全问题及其解决方案,包括 synchronized 关键字、原子类和线程间通信机制。通过示例代码讲解了多线程编程中的常见问题与优化方法,帮助开发者提升程序性能与稳定性。
381 0
|
编解码 数据安全/隐私保护 计算机视觉
Opencv学习笔记(十):同步和异步(多线程)操作打开海康摄像头
如何使用OpenCV进行同步和异步操作来打开海康摄像头,并提供了相关的代码示例。
1210 1
Opencv学习笔记(十):同步和异步(多线程)操作打开海康摄像头
|
Java 开发者 C++
Java多线程同步大揭秘:synchronized与Lock的终极对决!
Java多线程同步大揭秘:synchronized与Lock的终极对决!
308 5
Java 线程同步的四种方式,最全详解,建议收藏!
本文详细解析了Java线程同步的四种方式:synchronized关键字、ReentrantLock、原子变量和ThreadLocal,通过实例代码和对比分析,帮助你深入理解线程同步机制。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
Java 线程同步的四种方式,最全详解,建议收藏!
|
安全 Java 开发者
Java多线程中的`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法,探讨了它们在实现线程间通信和同步中的关键作用
本文深入解析了Java多线程中的`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法,探讨了它们在实现线程间通信和同步中的关键作用。通过示例代码展示了如何正确使用这些方法,并分享了最佳实践,帮助开发者避免常见陷阱,提高多线程程序的稳定性和效率。
369 1
|
安全 Java 开发者
Java多线程同步:synchronized与Lock的“爱恨情仇”!
Java多线程同步:synchronized与Lock的“爱恨情仇”!
195 5
|
Java 程序员
从0到1,手把手教你玩转Java多线程同步!
从0到1,手把手教你玩转Java多线程同步!
176 3
|
Java 测试技术
Java多线程同步实战:从synchronized到Lock的进化之路!
Java多线程同步实战:从synchronized到Lock的进化之路!
243 1
|
存储 Java 开发者
HashMap线程安全问题大揭秘:ConcurrentHashMap、自定义同步,一文让你彻底解锁!
【8月更文挑战第24天】HashMap是Java集合框架中不可或缺的一部分,以其高效的键值对存储和快速访问能力广受开发者欢迎。本文深入探讨了HashMap在JDK 1.8后的底层结构——数组+链表+红黑树混合模式,这种设计既利用了数组的快速定位优势,又通过链表和红黑树有效解决了哈希冲突问题。数组作为基石,每个元素包含一个Node节点,通过next指针形成链表;当链表长度过长时,采用红黑树进行优化,显著提升性能。此外,还介绍了HashMap的扩容机制,确保即使在数据量增大时也能保持高效运作。通过示例代码展示如何使用HashMap进行基本操作,帮助理解其实现原理及应用场景。
290 1

热门文章

最新文章

下一篇
开通oss服务