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线程,同步与锁————Lock你到底锁住了谁

Posted on 2007-01-30 17:33  城市兔子  阅读(10734)  评论(32编辑  收藏  举报

      线程在多核时代的优势月来越明显,多线程编程的学习也提上议事日程。但越来越多的人陷入线程的泥潭,最后搞得自己面目全非。越来越多的死锁,越来越多的异常数据,在并发性测试中让一个个线程程序员焦头烂额。“自己在自己的编程环境下怎么都没事,单步调试也不会有任何错误,到了两个人,多个人测试的时候怎么就不行了呢?”线程,同步与锁的问题渐渐的凸现在了每个程序员的面前。
还是让我们一起来学习同步与锁吧。

      lock是每个程序员都熟知的语句,但究竟它如何工作的呢?
我们先来看几个案例,看看lock是什么.

 

 

 1     public class ThreadTest
 2     {
 3         private int i = 0;
 4         public void Test()
 5         {
 6             Thread t1 = new Thread(Thread1);
 7             Thread t2 = new Thread(Thread2);
 8             t1.Start();
 9             t2.Start();
10         }
11         public void Thread1()
12         {
13             lock (this)
14             {
15                 Console.WriteLine(this.i);
16                 Thread.Sleep(1000);
17                 Console.WriteLine(this.i);
18             }
19         }
20         public void Thread2()
21         {
22             Thread.Sleep(500);
23             this.i = 1;
24             Console.WriteLine("Change the value in locking");
25         }
26     }
27     public class ThreadTest2
28     {
29         private int i = 0;
30         public void Test()
31         {
32             Thread t1 = new Thread(Thread1);
33             Thread t2 = new Thread(Thread2);
34             t1.Start();
35             t2.Start();
36         }
37         public void Thread1()
38         {
39             lock (this)
40             {
41                 Console.WriteLine(this.i);
42                 Thread.Sleep(1000);
43                 Console.WriteLine(this.i);
44             }
45         }
46         public void Thread2()
47         {
48             lock (this)
49             {
50                 Thread.Sleep(500);
51                 this.i = 1;
52                 Console.WriteLine("Can't change the value in locking");
53             }
54         }
55     }

 

      两段程序有什么区别吗?看看吧,ThreadTest2.Thread2()中多了一个lock(this)却产生了不同的结果

      本想在案例一中lock住this对象,让其他的线程不能操作,可是事情不是像我们想象的那样lock(this)是lock this的意思.this中的属性依然能够被别的线程改变.那我们lock住的是什么?是代码段,是lock后面大括号中代码段,这段代码让多个人执行不不被允许的.那返回头来在看lock(this),this是什么意思呢?可以说this知识这段代码域的标志,看看案例二中Thread2.Thread2就明白了,Thread2中的lock需要等到Thread1种lock释放后才开始运行,释放之前一直处于等待状态,这就是标志的表现.

      好吧,让我们来了解一下,lock这段代码是怎么运行的.lock语句根本使用的就是Moniter.Enter和Moniter.Exit,也就是说lock(this)时执行Moniter.Enter(this),大括号结束时执行Monitor.Exit(this).他的意义在于什么呢,对于任何一个对象来说,他在内存中的第一部分放置的是所有方法的地址,第二部分放着一个索引,他指向CLR中的SyncBlock Cache区域中的一个SyncBlock.什么意思呢?就是说,当你执行Monitor.Enter(Object)时,如果object的索引值为负数,就从SyncBlock Cache中选区一个SyncBlock,将其地址放在object的索引中。这样就完成了以object为标志的锁定,其他的线程想再次进行Monitor.Enter(object)操作,将获得object为正数的索引,然后就等待。直到索引变为负数,即线程使用Monitor.Exit(object)将索引变为负数。

       如果明白了Monitor.Enter的原理,lock当然不再话下.当然lock后括号里面的值不是说把整个对象锁住,而是对他的一个值进行了修改,使别的lock不能锁住他,这才是lock(object)的真面目.

       但在实际使用中Monitor还是不推荐,还是lock好的,Monitor需要加上很多try catch才能保证安全性,但lock却帮我们做了,而且lock看起来更优雅.

       在静态方法中如何使用lock呢,由于我们没有this可用,所以我们使用typeof(this)好了,Type也有相应的方法地址和索引,所以他也是可以来当作lock的标志的.

       但微软不提倡是用public的object或者typeof()或者字符串这样的标志就是因为,如果你的public object在其他的线程中被null并被垃圾收集了,将发生不可预期的错误.