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2019
12-06

线程同步(C# 编程指南)

在应用程序中使用多个线程的一个好处是每个线程都可以异步执行。对于 Windows 应用程序,耗时的任务可以在后台执行,而使应用程序窗口和控件保持响应。对于服务器应用程序,多线程处理提供了用不同线程处理每个传入请求的能力。否则,在完全满足前一个请求之前,将无法处理每个新请求。

然而,线程的异步特性意味着必须协调对资源(如文件句柄、网络连接和内存)的访问。否则,两个或更多的线程可能在同一时间访问相同的资源,而每个线程都不知道其他线程的操作。结果将产生不可预知的数据损坏。

对于整数数据类型的简单操作,可以用 Interlocked 类的成员来实现线程同步。对于其他所有数据类型和非线程安全的资源,只有使用本主题中的结构才能安全地执行多线程处理。

有关多线程编程的背景信息,请参见:

lock 关键字
public void Function()
{
    System.Object lockThis = new System.Object();
    lock(lockThis)
    {
        // Access thread-sensitive resources.
    }
}

提供给 lock 关键字的参数必须为基于引用类型的对象,该对象用来定义锁的范围。在上例中,锁的范围限定为此函数,因为函数外不存在任何对该对象的引用。严格地说,提供给 lock 的对象只是用来唯一地标识由多个线程共享的资源,所以它可以是任意类实例。然而,实际上,此对象通常表示需要进行线程同步的资源。例如,如果一个容器对象将被多个线程使用,则可以将该容器传递给 lock,而 lock 后面的同步代码块将访问该容器。只要其他线程在访问该容器前先锁定该容器,则对该对象的访问将是安全同步的。

通常,最好避免锁定 public 类型或锁定不受应用程序控制的对象实例。例如,如果该实例可以被公开访问,则 lock(this) 可能会有问题,因为不受控制的代码也可能会锁定该对象。这可能导致死锁,即两个或更多个线程等待释放同一对象。出于同样的原因,锁定公共数据类型(相比于对象)也可能导致问题。锁定字符串尤其危险,因为字符串被公共语言运行库 (CLR)“暂留”。这意味着整个程序中任何给定字符串都只有一个实例,就是这同一个对象表示了所有运行的应用程序域的所有线程中的该文本。因此,只要在应用程序进程中的任何位置处具有相同内容的字符串上放置了锁,就将锁定应用程序中该字符串的所有实例。因此,最好锁定不会被暂留的私有或受保护成员。某些类提供专门用于锁定的成员。例如,Array 类型提供 SyncRoot。许多集合类型也提供 SyncRoot

 

监视器


lock 关键字类似,监视器防止多个线程同时执行代码块。Enter 方法允许一个且仅一个线程继续执行后面的语句;其他所有线程都将被阻止,直到执行语句的线程调用 Exit。这与使用 lock 关键字一样。事实上,lock 关键字就是用 Monitor 类来实现的。例如:


lock 关键字可以用来确保代码块完成运行,而不会被其他线程中断。这是通过在代码块运行期间为给定对象获取互斥锁来实现的。

lock 语句以关键字 lock 开头,它有一个作为参数的对象,在该参数的后面还有一个一次只能由一个线程执行的代码块。例如:

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作者:游戏创作者大陆