线程中的 Lock

一、Lock定义

    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。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。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。

     在多线程中,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。

    而在.NET中最好了解一下进程、应用域和线程的概念,因为Lock是针对线程一级的,而在.NET中应用域是否会对Lock起隔离作用,我的猜想是,即不在同一应用域中的线程无法通过Lock来中断;另外也最好能了解一下数据段、代码段、堆、栈等概念。

    在C# lock关键字定义如下:

    lock(expression) statement_block,其中expression代表你希望跟踪的对象,通常是对象引用。

    如果你想保护一个类的实例,一般地,你可以使用this;如果你想保护一个静态变量(如互斥代码段在一个静态方法内部),一般使用类名就可以了。

而statement_block就是互斥段的代码,这段代码在一个时刻内只可能被一个线程执行。

二、简单例子

 

  1.  
    using System;
  2.  
    using System.Collections;
  3.  
    using System.Collections.Generic;
  4.  
    using System.Threading;
  5.  
    namespace ConsoleApplication1
  6.  
    {
  7.  
    class Program
  8.  
    {
  9.  
    static void Main(string[] args)
  10.  
    {
  11.  
    Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(ThreadStart1));
  12.  
    thread1.Name = "Thread1";
  13.  
    Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(ThreadStart2));
  14.  
    thread2.Name = "Thread2";
  15.  
    Thread thread3 = new Thread(new ThreadStart(ThreadStart3));
  16.  
    thread3.Name = "Thread3";
  17.  
    thread1.Start();
  18.  
    thread2.Start();
  19.  
    thread3.Start();
  20.  
    Console.ReadKey();
  21.  
    }
  22.  
    static object _object = new object();
  23.  
    static void Done(int millisecondsTimeout)
  24.  
    {
  25.  
    Console.WriteLine(string.Format("{0} -> {1}.Start", DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"), Thread.CurrentThread.Name));
  26.  
    //下边代码段同一时间只能由一个线程在执行
  27.  
    lock (_object)
  28.  
    {
  29.  
    Console.WriteLine(string.Format("{0} -> {1}进入锁定区域.", DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"), Thread.CurrentThread.Name));
  30.  
    Thread.Sleep(millisecondsTimeout);
  31.  
    Console.WriteLine(string.Format("{0} -> {1}退出锁定区域.", DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"), Thread.CurrentThread.Name));
  32.  
    }
  33.  
    }
  34.  
    static void ThreadStart1()
  35.  
    {
  36.  
    Done(5000);
  37.  
    }
  38.  
    static void ThreadStart2()
  39.  
    {
  40.  
    Done(3000);
  41.  
    }
  42.  
    static void ThreadStart2()
  43.  
    {
  44.  
    Done(1000);
  45.  
    }
  46.  
    }
  47.  
    }

 

三、简单解释一下执行过程

先来看看执行过程,代码示例如下:

        private static object  ojb = new object();

        lock(obj)

        {

                 //锁定运行的代码段

        }
  假设线程A先执行,线程B稍微慢一点。线程A执行到lock语句,判断obj是否已申请了互斥锁,判断依据是逐个与已存在的锁进行object.ReferenceEquals比较(此处未加证实),如果不存在,则申请一个新的互斥锁,这时线程A进入lock里面了。

这时假设线程B启动了,而线程A还未执行完lock里面的代码。线程B执行到lock语句,检查到obj已经申请了互斥锁,于是等待;直到线程A执行完毕,释放互斥锁,线程B才能申请新的互斥锁并执行lock里面的代码。

posted @ 2022-08-15 09:01  zhlhl  阅读(127)  评论(0编辑  收藏  举报