浅谈C#中的同步锁

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本文介绍C# lock关键字，C#提供了一个关键字lock，它可以把一段代码定义为互斥段（critical section），互斥段在一个时刻内只允许一个线程进入执行，而其他线程必须等待。

每个线程都有自己的资源，但是代码区是共享的，即每个线程都可以执行相同的函数。这可能带来的问题就是几个线程同时执行一个函数，导致数据的混乱，产生不可预料的结果，因此我们必须避免这种情况的发生。

其中，lock是一种比较好用的简单的线程同步方式，它是通过为给定对象获取互斥锁来实现同步的。它可以保证当一个线程在关键代码段的时候，另一个线程不会进来，它只能等待，等到那个线程对象被释放，也就是说线程出了临界区。用法：

public void Function()
{
object lockThis = new object ();
lock (lockThis)
{
// Access thread-sensitive resources.
}
}

下面是一个比较典型的使用C# lock关键字的例子，其中在注释里说明了C# lock关键字的用法和用途。

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->using System;
using System.Threading;
namespace ThreadSimple
{
internal class Account
{
int balance; //余额
Random r=new Random();
internal Account(int initial)
{
balance=initial;
}
internal int Withdraw(int amount) //取回、取款
{
if(balance <0)
{
//如果balance小于0则抛出异常
throw new Exception("NegativeBalance");//负的余额
}
//下面的代码保证在当前线程修改balance的值完成之前
//不会有其他线程也执行这段代码来修改balance的值
//因此，balance的值是不可能小于0的
lock(this)
{
Console.WriteLine("CurrentThread:"+Thread.CurrentThread.Name);
//如果没有lock关键字的保护，那么可能在执行完if的条件判断(成立)之后
//另外一个线程却执行了balance=balance-amount修改了balance的值
//而这个修改对这个线程是不可见的，所以可能导致这时if的条件已经不成立了
//但是，这个线程却继续执行 balance=balance-amount，所以导致balance可能小于0
if(balance>=amount)
{
Thread.Sleep(5);
balance=balance-amount;
return amount;
} else
{
return 0;
//transactionrejected
}
}
}
internal void DoTransactions()//取款事务
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Withdraw(r.Next(-50, 100));
}
}
}
internal class Test
{
static internal Thread[] threads=new Thread[10];
public static void Main()
{
Account acc=new Account(0);
for(int i=0;i<10;i++)
{
Thread t=new Thread(new ThreadStart(acc.DoTransactions));
threads[i]=t;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
threads[i].Name = i.ToString();
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
threads[i].Start();
Console.ReadLine();
}
}
}
}

lock的参数必须是基于引用类型的对象，不要是基本类型像bool,int什么的，这样根本不能同步，原因是lock的参数要求是对象，如果传入int，势必要发生装箱操作，这样每次lock的都将是一个新的不同的对象。最好避免使用public类型或不受程序控制的对象实例，因为这样很可能导致死锁。特别是不要使用字符串作为lock的参数，因为字符串被CLR“暂留”，就是说整个应用程序中给定的字符串都只有一个实例，因此更容易造成死锁现象。建议使用不被“暂留”的私有或受保护成员作为参数。其实某些类已经提供了专门用于被锁的成员，比如Array类型提供SyncRoot，许多其它集合类型也都提供了SyncRoot。

所以，使用lock应该注意以下几点：　
1、如果一个类的实例是public的，最好不要lock(this)。因为使用你的类的人也许不知道你用了lock，如果他new了一个实例，并且对这个实例上锁，就很容易造成死锁。
2、如果MyType是public的，不要lock(typeof(MyType))。
3、永远也不要lock一个字符串

public void Function()
{
object lockThis = new object ();
lock (lockThis)
{
// Access thread-sensitive resources.
}
}

下面是一个比较典型的使用C# lock关键字的例子，其中在注释里说明了C# lock关键字的用法和用途。

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->using System;
using System.Threading;
namespace ThreadSimple
{
internal class Account
{
int balance; //余额
Random r=new Random();
internal Account(int initial)
{
balance=initial;
}
internal int Withdraw(int amount) //取回、取款
{
if(balance <0)
{
//如果balance小于0则抛出异常
throw new Exception("NegativeBalance");//负的余额
}
//下面的代码保证在当前线程修改balance的值完成之前
//不会有其他线程也执行这段代码来修改balance的值
//因此，balance的值是不可能小于0的
lock(this)
{
Console.WriteLine("CurrentThread:"+Thread.CurrentThread.Name);
//如果没有lock关键字的保护，那么可能在执行完if的条件判断(成立)之后
//另外一个线程却执行了balance=balance-amount修改了balance的值
//而这个修改对这个线程是不可见的，所以可能导致这时if的条件已经不成立了
//但是，这个线程却继续执行 balance=balance-amount，所以导致balance可能小于0
if(balance>=amount)
{
Thread.Sleep(5);
balance=balance-amount;
return amount;
} else
{
return 0;
//transactionrejected
}
}
}
internal void DoTransactions()//取款事务
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Withdraw(r.Next(-50, 100));
}
}
}
internal class Test
{
static internal Thread[] threads=new Thread[10];
public static void Main()
{
Account acc=new Account(0);
for(int i=0;i<10;i++)
{
Thread t=new Thread(new ThreadStart(acc.DoTransactions));
threads[i]=t;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
threads[i].Name = i.ToString();
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
threads[i].Start();
Console.ReadLine();
}
}
}
}

浅谈C#中的同步锁

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