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.NET中多線程的同步資源訪問

2019-11-18 16:36:00
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來源:轉載
供稿:網友

在應用程序中使用多個線程的一個好處是每個線程都可以異步執行。對于 Windows 應用程序,耗時的任務可以在后臺執行,而使應用程序窗口和控件保持響應。對于服務器應用程序,多線程處理提供了用不同線程處理每個傳入請求的能力。否則,在完全滿足前一個請求之前,將無法處理每個新請求。

然而,線程的異步特性意味著必須協調對資源(如文件句柄、網絡連接和內存)的訪問。否則,兩個或更多的線程可能在同一時間訪問相同的資源,而每個線程都不知道其他線程的操作。結果將產生不可預知的數據損壞。

讓我們先來看一片java的例子:多線程未同步可能導致的問題及其解決方案
下面是C#的代碼
transfer方法
public void transfer(int from, int to, double amount) {
            if (accounts[from] < amount) return;
            Console.WriteLine(System.Threading.Thread.CurrentThread.Name);
            accounts[from] -= amount;
            Console.WriteLine("{0:F2} from {1} to {2}", amount, from, to);
            accounts[to] += amount;
            Console.WriteLine("Total Balance: {0:F2}", getTotalBalance());
        }run方法
public void run() {
            Random rand;
            try {
                while (true) {
                    rand = new Random();
                    int toAccount = rand.Next(bank.size);
                    double amount = rand.NextDouble() * maxAmount;
                    bank.transfer(fromAccount, toAccount, amount);
                    System.Threading.Thread.Sleep(rand.Next(DELY));
                }
            }
            catch { }
        }
這個問題在.net中同樣存在,對于.net有下面幾中解決方案可以確保安全的執行多線程處理:

1)lock 關鍵字
2)監視器
3)同步事件和等待句柄
4)Mutex 對象

這里我們只說一下使用lock關鍵字,如果需要更多信息,請訪問msdn:
ms-help://MS.MSDNQTR.v80.chs/MS.MSDN.v80/MS.VisualStudio.v80.chs/dv_csref/html/413e1f28-a2c5-4eec-8338-aa43e7982ff4.htm

lock 關鍵字可以用來確保代碼塊完成運行,而不會被其他線程中斷。這是通過在代碼塊運行期間為給定對象獲取互斥鎖來實現的。
lock 語句以關鍵字 lock 開頭,它有一個作為參數的對象,在該參數的后面還有一個一次只能由一個線程執行的代碼塊。例如:

public void Function()
{
    System.Object lockThis = new System.Object();
    lock(lockThis)
    {
        // access thread-sensitive resources.
    }
}
修改run方法
public void run() {
            Random rand;
            try{
                while (true) {
                    lock (bank) {
                        rand = new Random();
                        int toAccount = rand.Next(bank.size);
                        double amount = rand.NextDouble() * maxAmount;
                        bank.transfer(fromAccount, toAccount, amount);
                        System.Threading.Thread.Sleep(rand.Next(DELY));
                    }
                }
            }
            catch{}
        }使用lock關鍵字鎖住了bank對象的實例,lock 確保當一個線程位于代碼的臨界區時,另一個線程不進入臨界區。如果其他線程試圖進入鎖定的代碼,則它將一直等待(即被阻止),直到該對象被釋放.
這里使用lock需要注意的是:
應避免鎖定 public 類型,否則實例將超出代碼的控制范圍。常見的結構 lock (this)、lock (typeof (MyType)) 和 lock ("myLock") 違反此準則:
1.如果實例可以被公共訪問,將出現 lock (this) 問題。
2.如果 MyType 可以被公共訪問,將出現 lock (typeof (MyType)) 問題
3.由于進程中使用同一字符串的任何其他代碼將共享同一個鎖,所以出現 lock(“myLock”) 問題.

就我個人而言,我覺得多線程如果要訪問共享數據必須同步


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