C# 锁 Lock 、Monitor 、Mutex 、ReaderWriterLockSlim
一、互斥锁
1、Lock 语法糖
lock 用于读一个引用类型进行加锁,同一时刻内只有一个线程能够访问此对象。
Lock关键字实际上是一个语法糖,它将Monitor对象进行封装,给object加上一个互斥锁
Lock 锁定的对象,应该是静态的引用类型(字符串除外)。
private static readonly object obj = new object();
lock(obj)
{
//要执行的代码逻辑
}
//具体实例代码最下面
实际源码:
public class Lock
{
private object lockObject = new object();
public void SomeMethod()
{
System.Threading.Monitor.Enter(lockObject);
try
{
// 互斥锁保护的代码块
// 在这里执行需要同步的操作
}
finally
{
System.Threading.Monitor.Exit(lockObject);
}
}
}
注意:
- 锁可以阻止其它线程执行锁块(lock(o){})中的代码,当锁定时,其它线程必须等待锁中的线程执行完成并释放锁。
- C#的锁来确保在同一时间只有一个线程可以执行该方法
- 但是这可能会给程序带来性能影响。锁不太适合I/O场景,例如文件I/O,繁杂的计算或者操作比较持久的过程,会给程序带来很大的性能损失。
2、Monitor
Enter, TryEnter | 获取对象锁。此操作同样会标记临界区的开头。其他任何线程都不能进入临界区,除非它使用其他锁定对象执行临界区中的指令。 |
Wait | 释放对象上的锁以便允许其他线程锁定和访问该对象。在其他线程访问对象时,调用线程将等待。脉冲信号用于通知等待线程有关对象状态的更改。 |
Pulse (信号), PulseAll | 向一个或多个等待线程发送信号。该信号通知等待线程锁定对象的状态已更改,并且锁的所有者准备释放该锁。等待线程被放置在对象的就绪队列中以便它可以最后接收对象锁。一旦线程拥有了锁,它就可以检查对象的新状态以查看是否达到所需状态。 |
Exit | 释放对象上的锁。此操作还标记受锁定对象保护的临界区的结尾。 |
3、Mutex
using System;
using System.Threading;
namespace 锁
{
class Program
{
private static Mutex mutex = new Mutex();
static void Main(string[] args)
{
Thread[] thread = new Thread[3];
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
thread[i] = new Thread(ThreadMethod1);//方法引用
thread[i].Name = "Thread-" + (i + 1).ToString();
}
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
thread[i].Start();
}
Console.ReadKey();
}
public static void ThreadMethod1(object val)
{
mutex.WaitOne(); //获取锁
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
Console.WriteLine("{0}循環了{1}次", Thread.CurrentThread.Name, i);
}
mutex.ReleaseMutex(); //释放锁
}
}
}
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二、读写锁
ReaderWriterLockSlim
1、对于同一把锁、多个线程可同时进入读模式。
2、对于同一把锁、同时只允许一个线程进入写模式。
3、对于同一把锁、同时只允许一个线程进入可升级的读模式。
4、通过默认构造函数创建的读写锁是不支持递归的,若想支持递归 可通过构造 ReaderWriterLockSlim(LockRecursionPolicy) 创建实例。
5、对于同一把锁、同一线程不可两次进入同一锁状态(开启递归后可以)
6、对于同一把锁、即便开启了递归、也不可以在进入读模式后再次进入写模式或者可升级的读模式(在这之前必须退出读模式)。
7、再次强调、不建议启用递归。
8、读写锁具有线程关联性,即两个线程间拥有的锁的状态相互独立不受影响、并且不能相互修改其锁的状态。
9、升级状态:在进入可升级的读模式 EnterUpgradeableReadLock后,可在恰当时间点通过EnterWriteLock进入写模式。
10、降级状态:可升级的读模式可以降级为读模式:即在进入可升级的读模式EnterUpgradeableReadLock后, 通过首先调用读取模式EnterReadLock方法,然后再调用 ExitUpgradeableReadLock 方法。
//写锁
try
{
LockSlim.EnterWriteLock();
//todo
}
catch (Exception ex)
{
}
finally
{
LockSlim.ExitWriteLock();
}
//读锁
try
{
LockSlim.EnterReadLock();
}
catch (Exception ex)
{
}
finally
{
LockSlim.ExitReadLock();
}
using System;
using System.Threading;
namespace 锁
{
class Program
{
private static object obj = new object();
private static int sum = 0;
static void Main(string[] args)
{
Thread thread1 = new Thread(Sum1);
thread1.Start();
Thread thread2 = new Thread(Sum2);
thread2.Start();
while (true)
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString()}:"+sum);
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
}
}
public static void Sum1()
{
sum = 0;
lock (obj)
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
sum++;
Console.WriteLine("Sum1");
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
}
}
}
public static void Sum2()
{
sum = 0;
lock (obj)
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
sum++;
Console.WriteLine("Sum2");
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
}
}
}
}
}
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