锁定与并发

     在多线程程序中，我们经常需要对要访问的资源进行加锁。加锁的目的是为了同步对资源的访问，但是，加锁不可避免的会降低应用的并发量。那么如何在需要加锁的时候，尽可能地提高并发量了？下面是我的一些经验，仅供参考。

 1.首先，我们要控制好锁的粒度。

     锁的粒度越大，能支持的并发就越小。

     我们只需要将真正需要同步的代码块lock住，而不需要同步的代码块不要放在lock块中。

     当然，锁的粒度也不是越小越好，粒度太细的锁会导致编程很繁琐，而且需要足够的细心和全面考虑方可保证锁不会出现问题。

     在这点上，有一个特别需要注意的是 -- 事件。事件最好不要在lock块中触发，因为你无法确定组件应用者的事件处理函数会执行多久。除非，你对一切了然于胸。

            lock (this.locker)
            {
                //

                this.OnSomeEvent(); //触发事件
            }

 

2.杜绝死锁的发生。当发生死锁时，并发将降到最低。

3.区分读写。

     我们经常使用lock关键字来锁定资源，然而，lock没有办法区分读写。比如，如果当前同时有三个线程在访问资源，且三个都是读取资源，如果使用lock，那么，在读取资源上，它们也会被同步处理。幸运的是，.NET为我们提供了读写锁 -- ReaderWriterLock ，使用它，上面的例子便是三个线程可以同时读取资源。

     对于那种读取多于修改的资源，区分读写可以极大地提升并发量。

     ReaderWriterLock的使用不如lock来得方便，为此，我封装了SmartRWLocker，它提供了和ReaderWriterLock一样的功能，但是我们可以像使用lock一样来使用它，如： 

            using(this.smartRWLocker.Lock(AccessMode.Read))
            {
                //do something
            }

     SmartRWLocker的实现也相当简单，如下所示：

     /// <summary>
    /// SmartRWLocker 简化了ReaderWriterLock的使用。zhuweisky 2008.11.25
    /// </summary>
    public class SmartRWLocker
    {
        private ReaderWriterLock readerWriterLock = new ReaderWriterLock();

        public LockingObject Lock(AccessMode accessMode)
        {
            return new LockingObject(this.readerWriterLock, accessMode);
        }
    }   

    /// <summary>
    /// AccessMode 访问锁定资源的方式。
    /// </summary>
    public enum AccessMode
    {       
        Read = 0,
        Write
    }

public class LockingObject : IDisposable
    {
        private ReaderWriterLock readerWriterLock;
        private AccessMode accessMode = AccessMode.Read;

        #region Ctor
        public LockingObject(ReaderWriterLock _lock, AccessMode _lockMode)
        {
            this.readerWriterLock = _lock;
            this.accessMode = _lockMode;

            if (this.accessMode == AccessMode.Read)
            {
                this.readerWriterLock.AcquireReaderLock(-1);
            }
            else
            {
                this.readerWriterLock.AcquireWriterLock(-1);
            }
        }
        #endregion

        #region IDisposable 成员

        public void Dispose()
        {
            if (this.accessMode == AccessMode.Read)
            {
                this.readerWriterLock.ReleaseReaderLock();
            }
            else
            {
                this.readerWriterLock.ReleaseWriterLock();
            }
        }
        #endregion
    }

 

 

 2009.02.23 附加：

     我们都知道，对于集合类，如Lits<>，Dictionary<,>等，

（1）如果其它线程在对其中的元素进行修改（如添加或删除元素）时，正在对集合进行枚举的线程会抛出异常。

（2）如果有一个线程正在对集合进行修改，另外一个线程调用Contains/ContainsKey，会抛出异常吗？答案是不会。