C#线程同步方法汇总

归纳一下:C#线程同步的几种方法

　　我们在编程的时候，有时会使用多线程来解决问题，比如你的程序需要在
后台处理一大堆数据，但还要使用户界面处于可操作状态；或者你的程序需要访问一些外部资源如数据库或网络文件等。这些情况你都可以创建一个子线程去处理，
然而，多线程不可避免地会带来一个问题，就是线程同步的问题。如果这个问题处理不好，我们就会得到一些非预期的结果。

　　在网上也看过一些关于线程同步的文章，其实线程同步有好几种方法，下面我就简单的做一下归纳。

　　一、volatile关键字



　　volatile是最简单的一种同步方法，当然简单是要付出代价的。它只能在变量一级做同步，volatile的含义就是告诉处理器， 不要将我放入工作内存， 请直接在主存操作我。（【转自

www.bitsCN.com

】）因此，当多线程同时访问该变量时，都将直接操作主存，从本质上做到了变量共享。

　　能够被标识为volatile的必须是以下几种类型：（摘自MSDN）

Any reference type.

Any pointer type (in an unsafe context).

The types sbyte, byte, short, ushort, int, uint, char, float, bool.

An enum type with an enum base type of byte, sbyte, short, ushort, int, or uint.

　　如：








Code



public

class

A

{

private

volatile

int

_i;

public

int

I

{

get

{

return

_i; }

set

{ _i

=

value; }

}

}

　　但volatile并不能实现真正的同步，因为它的操作级别只停留在变量级别，而不是原子级别。如果是在单处理器系统中，是没有任何问题的，变量在主存中没有机会被其他人修改，因为只有一个处理器，这就叫作processor Self-Consistency。但在多处理器系统中，可能就会有问题。

每个处理器都有自己的data cach，而且被更新的数据也不一定会立即写回到主存。所以可能会造成不同步，但这种情况很难发生，因为cach的读写速度相当快，flush的频率也相当高，只有在压力测试的时候才有可能发生，而且几率非常非常小。

　　二、lock关键字



　　lock是一种比较好用的简单的线程同步方式，它是通过为给定对象获取互斥锁来实现同步的。它可以保证当一个线程在关键代码段的时候，另一个线程不会进来，它只能等待，等到那个线程对象被释放，也就是说线程出了临界区。用法：








Code



public

void

Function()

{

object

lockThis

=

new

object

();

lock

(lockThis)

{

//

Access thread-sensitive resources.



}

}





　　lock的参数必须是基于引用类型的对象，不要是基本类型像
bool,int什么的，这样根本不能同步，原因是lock的参数要求是对象，如果传入int，势必要发生装箱操作，这样每次lock的都将是一个新的不
同的对象。最好避免使用public类型或不受程序控制的对象实例，因为这样很可能导致死锁。特别是不要使用字符串作为lock的参数，因为字符串被
CLR“暂留”，就是说整个应用程序中给定的字符串都只有一个实例，因此更容易造成死锁现象。建议使用不被“暂留”的私有或受保护成员作为参数。其实某些
类已经提供了专门用于被锁的成员，比如Array类型提供SyncRoot，许多其它集合类型也都提供了SyncRoot。

　　所以，使用lock应该注意以下几点：　

　　１、如果一个类的实例是public的，最好不要lock(this)。因为使用你的类的人也许不知道你用了lock，如果他new了一个实例，并且对这个实例上锁，就很容易造成死锁。

　　２、如果MyType是public的，不要lock(typeof(MyType))

　　３、永远也不要lock一个字符串

　　三、System.Threading.Interlocked



　　对于整数数据类型的简单操作，可以用 Interlocked

类的成员来实现线程同步，存在于System.Threading命名空间。Interlocked类有以下方法：Increment

, Decrement

, Exchange

和CompareExchange

。使用Increment

和Decrement

可以保证对一个整数的加减为一个原子操作。Exchange

方法自动交换指定变量的值。CompareExchange

方法组合了两个操作：比较两个值以及根据比较的结果将第三个值存储在其中一个变量中。比较和交换操作也是按原子操作执行的。如：






Code



int

i

=

0

;

System.Threading.Interlocked.Increment(

ref

i);

Console.WriteLine(i);

System.Threading.Interlocked.Decrement(

ref

i);

Console.WriteLine(i);

System.Threading.Interlocked.Exchange(

ref

i,

100

);

Console.WriteLine(i);

System.Threading.Interlocked.CompareExchange(

ref

i,

10

,

100

);

Output:





　　四、Monitor



　　Monitor类提供了与lock类似的功能,不过与lock不同的是,它
能更好的控制同步块,当调用了Monitor的Enter(Object o)方法时,会获取o的独占权,直到调用Exit(Object
o)方法时,才会释放对o的独占权,可以多次调用Enter(Object o)方法,只需要调用同样次数的Exit(Object
o)方法即可,Monitor类同时提供了TryEnter(Object
o,[int])的一个重载方法,该方法尝试获取o对象的独占权,当获取独占权失败时,将返回false。

　　但使用 lock

通常比直接使用 Monitor

更可取，一方面是因为 lock

更简洁，另一方面是因为 lock

确保了即使受保护的代码引发异常，也可以释放基础监视器。这是通过 finally

中调用Exit来实现的。事实上，lock

就是用 Monitor

类来实现的。下面两段代码是等效的：






Code



lock



(x)

{

DoSomething();

}



等效于

object

obj

=

(

object



)x;

System.Threading.Monitor.Enter(obj);

try



{

DoSomething();

}

finally



{

System.Threading.Monitor.Exit(obj);

}





关于用法，请参考下面的代码：






Code



private

static

object

m_monitorObject

=

new

object



();

[STAThread]

static

void

Main(

string



[] args)

{

Thread thread

=

new

Thread(

new



ThreadStart(Do));

thread.Name

=

"

Thread1

"



;

Thread thread2

=

new

Thread(

new



ThreadStart(Do));

thread2.Name

=

"

Thread2

"



;

thread.Start();

thread2.Start();

thread.Join();

thread2.Join();

Console.Read();

}

static

void



Do()

{

if

(

!



Monitor.TryEnter(m_monitorObject))

{

Console.WriteLine(

"

Can't visit Object

"

+



Thread.CurrentThread.Name);

return



;

}

try



{

Monitor.Enter(m_monitorObject);

Console.WriteLine(

"

Enter Monitor

"

+



Thread.CurrentThread.Name);

Thread.Sleep(

5000



);

}

finally



{

Monitor.Exit(m_monitorObject);

}

}



　　当线程1获取了m_monitorObject对象独占权时，线程2尝试调用TryEnter(m_monitorObject)，此时会由于无法获取独占权而返回false，输出信息如下：





　　另外，Monitor还提供了三个静态方法
Monitor.Pulse(Object o)，Monitor.PulseAll(Object o)和Monitor.Wait(Object o
) ，用来实现一种唤醒机制的同步。关于这三个方法的用法，可以参考MSDN，这里就不详述了。

　　五、Mutex



　　在使用上,Mutex与上述的Monitor比较接近，不过Mutex不具
备Wait，Pulse，PulseAll的功能，因此，我们不能使用Mutex实现类似的唤醒的功能。不过Mutex有一个比较大的特点，Mutex是
跨进程的，因此我们可以在同一台机器甚至远程的机器上的多个进程上使用同一个互斥体。尽管Mutex也可以实现进程内的线程同步，而且功能也更强大，但这
种情况下，还是推荐使用Monitor，因为Mutex类是win32封装的，所以它所需要的互操作转换更耗资源。

　　六、ReaderWriterLock



　　在考虑资源访问的时候,惯性上我们会对资源实施lock机制,但是在某些情
况下,我们仅仅需要读取资源的数据,而不是修改资源的数据,在这种情况下获取资源的独占权无疑会影响运行效率,因此.Net提供了一种机制,使用
ReaderWriterLock进行资源访问时,如果在某一时刻资源并没有获取写的独占权,那么可以获得多个读的访问权,单个写入的独占权,如果某一时
刻已经获取了写入的独占权,那么其它读取的访问权必须进行等待,参考以下代码：





Code

private



static

ReaderWriterLock m_readerWriterLock

=



new

ReaderWriterLock();

private



static



int

m_int

=



0

;

[STAThread]

static



void

Main(

string

[] args)

{

Thread readThread

=



new

Thread(

new

ThreadStart(Read));

readThread.Name

=



"

ReadThread1

"

;

Thread readThread2

=



new

Thread(

new

ThreadStart(Read));

readThread2.Name

=



"

ReadThread2

"

;

Thread writeThread

=



new

Thread(

new

ThreadStart(Writer));

writeThread.Name

=



"

WriterThread

"

;

readThread.Start();

readThread2.Start();

writeThread.Start();

readThread.Join();

readThread2.Join();

writeThread.Join();

Console.ReadLine();

}

private



static



void

Read()

{

while

(

true

)

{

Console.WriteLine(

"

ThreadName

"



+

Thread.CurrentThread.Name

+



"

AcquireReaderLock

"

);

m_readerWriterLock.AcquireReaderLock(

10000

);

Console.WriteLine(String.Format(

"

ThreadName : {0} m_int : {1}

"

, Thread.CurrentThread.Name, m_int));

m_readerWriterLock.ReleaseReaderLock();

}

}

private



static



void

Writer()

{

while

(

true

)

{

Console.WriteLine(

"

ThreadName

"



+

Thread.CurrentThread.Name

+



"

AcquireWriterLock

"

);

m_readerWriterLock.AcquireWriterLock(

1000

);

Interlocked.Increment(

ref

m_int);

Thread.Sleep(

5000

);

m_readerWriterLock.ReleaseWriterLock();

Console.WriteLine(

"

ThreadName

"



+

Thread.CurrentThread.Name

+



"

ReleaseWriterLock

"

);

}

}



在程序中,我们启动两个线程获取m_int的读取访问权,使用一个线程获取m_int的写入独占权,执行代码后,输出如下：



可以看到，当WriterThread获取到写入独占权后，任何其它读取的线程
都必须等待，直到WriterThread释放掉写入独占权后，才能获取到数据的访问权，应该注意的是，上述打印信息很明显显示出，可以多个线程同时获取
数据的读取权，这从ReadThread1和ReadThread2的信息交互输出可以看出。

　　七、SynchronizationAttribute



　　当我们确定某个类的实例在同一时刻只能被一个线程访问时，我们可以直接将类标识成Synchronization的，这样，CLR会自动对这个类实施同步机制,实际上，这里面涉及到同步域的概念，当类按如下设计时，我们可以确保类的实例无法被多个线程同时访问

　　1). 在类的声明中,添加System.Runtime.Remoting.Contexts.SynchronizationAttribute属性。

2). 继承至System.ContextBoundObject

需要注意的是，要实现上述机制，类必须继承至System.ContextBoundObject，换句话说,类必须是上下文绑定的。

一个示范类代码如下：





Code

[System.Runtime.Remoting.Contexts.Synchronization]

public



class

SynchronizedClass : System.ContextBoundObject

{

}





　　八、MethodImplAttribute



　　如果临界区是跨越整个方法的，也就是说，整个方法内部的代码都需要上锁的
话，使用MethodImplAttribute属性会更简单一些。这样就不用在方法内部加锁了，只需要在方法上面加上
[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
就可以了，MehthodImpl和MethodImplOptions都在命名空间System.Runtime.CompilerServices

里面。但要注意这个属性会使整个方法加锁，直到方法返回，才释放锁。因此，使用上不太灵活。如果要提前释放锁，则应该使用Monitor或lock。我们来看一个例子：






Code



[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]

public

void



DoSomeWorkSync()

{

Console.WriteLine(

"

DoSomeWorkSync() -- Lock held by Thread

"

+



Thread.CurrentThread.GetHashCode());

Thread.Sleep(

1000



);

Console.WriteLine(

"

DoSomeWorkSync() -- Lock released by Thread

"

+



Thread.CurrentThread.GetHashCode());

}

public

void



DoSomeWorkNoSync()

{

Console.WriteLine(

"

DoSomeWorkNoSync() -- Entered Thread is

"

+



Thread.CurrentThread.GetHashCode());

Thread.Sleep(

1000



);

Console.WriteLine(

"

DoSomeWorkNoSync() -- Leaving Thread is

"

+



Thread.CurrentThread.GetHashCode());

}

[STAThread]

static

void

Main(

string



[] args)

{

MethodImplAttr testObj

=

new



MethodImplAttr();

Thread t1

=

new

Thread(

new



ThreadStart(testObj.DoSomeWorkNoSync));

Thread t2

=

new

Thread(

new



ThreadStart(testObj.DoSomeWorkNoSync));

t1.Start();

t2.Start();

Thread t3

=

new

Thread(

new



ThreadStart(testObj.DoSomeWorkSync));

Thread t4

=

new

Thread(

new



ThreadStart(testObj.DoSomeWorkSync));

t3.Start();

t4.Start();

Console.ReadLine();

}



这里，我们有两个方法，我们可以对比一下，一个是加了属性MethodImpl
的DoSomeWorkSync()，一个是没加的DoSomeWorkNoSync()。在方法中Sleep(1000)是为了在第一个线程还在方法中
时，第二个线程能够有足够的时间进来。对每个方法分别起了两个线程，我们先来看一下结果：





可以看出，对于线程１和２，也就是调用没有加属性的方法的线程，当线程２进入方法后，还没有离开，线程１有进来了，这就是说，方法没有同步。我们再来看看线程３和４，当线程３进来后，方法被锁，直到线程３释放了锁以后，线程４才进来。

　　九、同步事件和等待句柄



　　用lock和Monitor可以很好地起到线程同步的作用，但它们无法实现线程之间传递事件。如果要实现线程同步的同时，线程之间还要有交互，就要用到同步事件。同步事件是有两个状态（终止和非终止）的对象，它可以用来激活和挂起线程。

　　同步事件有两种：AutoResetEvent

和 ManualResetEvent

。
它们之间唯一不同的地方就是在激活线程之后，状态是否自动由终止变为非终止。AutoResetEvent自动变为非终止，就是说一个
AutoResetEvent只能激活一个线程。而ManualResetEvent要等到它的Reset方法被调用，状态才变为非终止，在这之
前，ManualResetEvent可以激活任意多个线程。

　　可以调用WaitOne、WaitAny或WaitAll来使线程等待事件。它们之间的区别可以查看MSDN。当调用事件的 Set

方法时，事件将变为终止状态，等待的线程被唤醒。

　　来看一个例子，这个例子是MSDN上的。因为事件只用于一个线程的激活，所以使用 AutoResetEvent

或 ManualResetEvent

类都可以。





Code

static

AutoResetEvent autoEvent;

static



void

DoWork()

{

Console.WriteLine(

"

worker thread started, now waiting on event


"

);

autoEvent.WaitOne();

Console.WriteLine(

"

worker thread reactivated, now exiting


"

);

}

[STAThread]

static



void

Main(

string

[] args)

{

autoEvent

=



new

AutoResetEvent(

false

);

Console.WriteLine(

"

main thread starting worker thread


"

);

Thread t

=



new

Thread(

new

ThreadStart(DoWork));

t.Start();

Console.WriteLine(

"

main thrad sleeping for 1 second


"

);

Thread.Sleep(

1000

);

Console.WriteLine(

"

main thread signaling worker thread


"

);

autoEvent.Set();

Console.ReadLine();

}



我们先来看一下输出：



在主函数中，首先创建一个AutoResetEvent的实例，参数false
表示初始状态为非终止，如果是true的话，初始状态则为终止。然后创建并启动一个子线程，在子线程中，通过调用AutoResetEvent的
WaitOne方法，使子线程等待指定事件的发生。然后主线程等待一秒后，调用AutoResetEvent的Ｓｅｔ方法，使状态由非终止变为终止，重新
激活子线程。





参考：

1/MSDN(
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms173179(VS.80).aspx
)

2/http://www.cnblogs.com/VincentWP/archive/2008/06/25/1229104.html

（如下文所示）



在现代的程序开发中,资源的同步是一个比较重要的课题,在.Net中,对这部分有很丰富类库供我们使用,现在总结一下在各种情况下对资源同步的

机制。

1.将字段声明为volatile



当一个字段被声明为volatile时,CLR中一些管理代码和内存的内部机制将负责对字段进行同步,并且总能保证读取到的字段信息都为最新的值,被声明为

volatile的字段必须具备以下特征之一



1.为引用类型

2.一个指针(在不安全代码中)

3.sbyte,byte,short,ushort,int,uint,char,float,bool

4.一个使用底层类型的枚举类型

2.使用System.Threading.Interlocked 类

在许多增对整数的操作中,我们都比较容易忽视线程的问题,例如执行下列代码

i = i + 1;

实际上,上述代码分为3步骤

1). 从内存中,读取i的值

2). 将读取出来的值加1

3). 将新的值写入内存中

在单线程上,这个操作不会有任何问题,但是当i被多个线程访问时,问题就出现了,对i进行修改的线程,在上述的任何一部都有可能被其它读取线程打断,想象一下,

当操作线程执行完第二步,准备将新的值写入内存中时,此时其它读取线程获得了执行权,这时读取到的i的值并不是我们想要的,因此,这个操作不具备原子性,在.Net中,使用Interlocked类能确保操作的原子性,Interlocked类有以下的方法

Increment

Decrement

Exchange



上述的方法的参数都为带ref 标识的参数,因此我们说,这些方法保证了数据的原子性,在多线程中,涉及到整数的操作时,数据的原子性值得考虑,Interlocked的操作代码如下





int

i

=



0

;



System.Threading.Interlocked.Increment(

ref

i);



Console.WriteLine(i);



System.Threading.Interlocked.Decrement(

ref

i);



Console.WriteLine(i);



System.Threading.Interlocked.Exchange(

ref

i,

100

);



Console.WriteLine(i);

输出信息如下




3.使用lock关键字



地球人都知道,使用lock关键字可以获取一个对象的独占权,任何需要获取这个对象的操作的线程必须等待以获取该对象的线程释放独占权,lock提供了简单的同步资源的方法,与Java中的synchronized关键字类似。

lock关键字的使用示例代码如下



object

o

=



new



object

();





lock

(o)









{



Console.WriteLine(

"

O

"

);



}

4.使用System.Theading.Monitor类进行同步


System.Threading.Monitor类提供了与lock类似的功能,不过与lock不同的是,它能更好的控制同步块,当调用了
Monitor的Enter(Object o)方法时,会获取o的独占权,直到调用Exit(Object
o)方法时,才会释放对o的独占权,可以多次调用Enter(Object o)方法,只需要调用同样次数的Exit(Object
o)方法即可,Monitor类同时提供了TryEnter(Object
o,[int])的一个重载方法,该方法尝试获取o对象的独占权,当获取独占权失败时,将返回false,查看如下代码





using

System;



using

System.Collections.Generic;



using

System.Text;



using

System.Threading;



namespace

MonitorApplication







{





class

Program









{





private



static



object

m_monitorObject

=



new



object

();





static



void

Main(

string

[] args)









{



Thread thread

=



new

Thread(Do);



thread.Name

=



"

Thread1

"

;



Thread thread2

=



new

Thread(Do);



thread2.Name

=



"

Thread2

"

;



thread.Start();



thread2.Start();



thread.Join();



thread2.Join();





}







static



void

Do()









{





if

(

!

Monitor.TryEnter(m_monitorObject))









{



Console.WriteLine(

"

Can't visit Object

"



+

Thread.CurrentThread.Name);





return

;



}





try









{



Monitor.Enter(m_monitorObject);



Console.WriteLine(

"

Enter Monitor

"



+

Thread.CurrentThread.Name);



Thread.Sleep(

5000

);



}





finally









{



Monitor.Exit(m_monitorObject);



}



}



}



}



当线程1获取了m_monitorObject对象独占权时,线程2尝试调用TryEnter(m_monitorObject),此时会由于无法获取独占权而返回false,输出信息如下



可以看到线程2无法获取到m_monitorObject的独占权,因此输出了一条错误信息.

Monitor类比lock类提供了一种更优秀的功能,考虑一下如下的场景

1.当你进入某家餐馆时,发现餐馆里坐满了客人,但是你又不想换地方,因此,你选择等待。

2.当餐馆内的服务员发现有空位置时,他通知前台的服务生,服务生给你安排了一个座位,于是你开始享受国际化的大餐。

使用Monitor类就可以实现如上的应用需求,在Monitor类中,提供了如下三个静态方法

Monitor.Pulse(Object o)

Monitor.PulseAll(Object o)

Monitor.Wait(Object o ) // 重载函数

当调用Wait方法时,线程释放资源的独占锁,并且阻塞在wait方法直到另外的线程获取资源的独占锁后,更新资源信息并调用Pulse方法后返回。

我们模拟上述代码如下



using

System;



using

System.Collections.Generic;



using

System.Text;



using

System.Threading;



namespace

MonitorApplication







{





class

Program









{





private



static



object

m_isFull

=



new



object

();





static



void

Main(

string

[] args)









{



Thread thread

=



new

Thread(HaveLunch);



thread.Name

=



"

HaveLunchThread

"

;



Thread thread2

=



new

Thread(SeatChange);



thread2.Name

=



"

SeatChangeThread

"

;



thread.Start();



System.Threading.Thread.Sleep(

2000

);



thread2.Start();



thread.Join();



thread2.Join();



}







private



static



void

HaveLunch()









{





lock

(m_isFull)









{



Console.WriteLine(

"

Wati for seta

"

);



Monitor.Wait(m_isFull);



Console.WriteLine(

"

Have a good lunch!

"

);



}



}







private



static



void

SeatChange()









{





lock

(m_isFull)









{



Console.WriteLine(

"

Seat was changed

"

);



Monitor.Pulse(m_isFull);



}



}



}



}



输出信息如下



可见,使用Monitor,我们能实现一种唤醒式的机制,相信在实际应用中有不少类似的场景。

5.使用System.Threading.Mutex(互斥体)类实现同步


在使用上,Mutex与上述的Monitor比较接近,不过Mutex不具备Wait,Pulse,PulseAll的功能,因此,我们不能使用
Mutex实现类似的唤醒的功能,不过Mutex有一个比较大的特点,Mutex是跨进程的,因此我们可以在同一台机器甚至远程的机器上的多个进程上使用
同一个互斥体。

考虑如下的代码,代码通过获取一个称为ConfigFileMutex的互斥体,修改配置文件信息,写入一条数据,我们同时开启两个相同的进程进行测试





using

System;



using

System.Collections.Generic;



using

System.Text;



using

System.Threading;



using

System.IO;



using

System.Diagnostics;



namespace

MonitorApplication







{





class

Program









{





static



void

Main(

string

[] args)









{



Mutex configFileMutex

=



new

Mutex(

false

,

"

configFileMutex

"

);



Console.WriteLine(

"

Wait for configFileMutex Process Id :

"



+

Process.GetCurrentProcess().Id);



configFileMutex.WaitOne();



Console.WriteLine(

"

Enter configFileMutex Process Id :

"



+

Process.GetCurrentProcess().Id);



System.Threading.Thread.Sleep(

10000

);





if

(

!

File.Exists(

@"

./config.txt

"

))









{



FileStream stream

=

File.Create(

@"

./config.txt

"

);



StreamWriter writer

=



new

StreamWriter(stream);



writer.WriteLine(

"

This is a Test!

"

);



writer.Close();



stream.Close();



}





else









{



String[] lines

=

File.ReadAllLines(

@"

./config.txt

"

);





for

(

int

i

=



0

; i

<

lines.Length; i

++

)



Console.WriteLine(lines[i]);



}



configFileMutex.ReleaseMutex();



configFileMutex.Close();



}



}



}





运行截图如下



此时,PID 为 4628的进程正在等待PID 为 3216的进程释放configFileMutex的互斥体,因此它阻塞在WaitOne函数中,当PID为3216的进程添加并写入了一条信息

至config.txt文件后,释放configFileMutex的独占权,PID为4628的进程获取configFileMutex的独占权,并从config.txt文件中读取输出PID3216进程写入的信息,截图如下



可见使用Mutex进行同步,同步的互斥体是存在于多个进程间的。

6. 使用System.Threading.ReaderWriterLock类实现多用户读/单用户写的同步访问机制


在考虑资源访问的时候,惯性上我们会对资源实施lock机制,但是在某些情况下,我们仅仅需要读取资源的数据,而不是修改资源的数据,在这种情况下获取资
源的独占权无疑会影响运行效率,因此.Net提供了一种机制,使用ReaderWriterLock进行资源访问时,如果在某一时刻资源并没有获取写的独
占权,那么可以获得多个读的访问权,单个写入的独占权,如果某一时刻已经获取了写入的独占权,那么其它读取的访问权必须进行等待,参考以下代码





using

System;



using

System.Collections.Generic;



using

System.Text;



using

System.Threading;



using

System.IO;



using

System.Diagnostics;



namespace

MonitorApplication







{





class

Program









{





private



static

ReaderWriterLock m_readerWriterLock

=



new

ReaderWriterLock();





private



static



int

m_int

=



0

;





static



void

Main(

string

[] args)









{



Thread readThread

=



new

Thread(Read);



readThread.Name

=



"

ReadThread1

"

;



Thread readThread2

=



new

Thread(Read);



readThread2.Name

=



"

ReadThread2

"

;



Thread writeThread

=



new

Thread(Writer);



writeThread.Name

=



"

WriterThread

"

;



readThread.Start();



readThread2.Start();



writeThread.Start();



readThread.Join();



readThread2.Join();



writeThread.Join();





}







private



static



void

Read()









{





while

(

true

)









{



Console.WriteLine(

"

ThreadName

"



+

Thread.CurrentThread.Name

+



"

AcquireReaderLock

"

);





m_readerWriterLock.AcquireReaderLock(

10000

);





Console.WriteLine(String.Format(

"

ThreadName : {0} m_int : {1}

"

, Thread.CurrentThread.Name, m_int));





m_readerWriterLock.ReleaseReaderLock();



}



}







private



static



void

Writer()









{





while

(

true

)









{



Console.WriteLine(

"

ThreadName

"



+

Thread.CurrentThread.Name

+



"

AcquireWriterLock

"

);





m_readerWriterLock.AcquireWriterLock(

1000

);





Interlocked.Increment(

ref

m_int);





Thread.Sleep(

5000

);





m_readerWriterLock.ReleaseWriterLock();





Console.WriteLine(

"

ThreadName

"



+

Thread.CurrentThread.Name

+



"

ReleaseWriterLock

"

);



}



}



}



}



在程序中,我们启动两个线程获取m_int的读取访问权,使用一个线程获取m_int的写入独占权,执行代码后,输出如下



可以看到,当WriterThread获取到写入独占权后,任何其它读取的线程都必须等待,直到WriterThread释放掉写入独占权后,才能获取到数据的访问权,

应该注意的是,上述打印信息很明显显示出,可以多个线程同时获取数据的读取权,这从ReadThread1和ReadThread2的信息交互输出可以看出。

7.使用System.Runtime.Remoting.Contexts.SynchronizationAttribute对类对象进行同步控制

当我们确定某个类的实例在同一时刻只能被一个线程访问时,我们可以直接将类标识成Synchronization的,这样,CLR会自动对这个类实施同步机制,

实际上,这里面涉及到同步域的概念,当类按如下设计时,我们可以确保类的实例无法被多个线程同时访问

1). 在类的声明中,添加System.Runtime.Remoting.Contexts.SynchronizationAttribute属性。

2). 继承至System.ContextBoundObject

需要注意的是,要实现上述机制,类必须继承至System.ContextBoundObject,换句话说,类必须是上下文绑定的.

一个示范类代码如下





[System.Runtime.Remoting.Contexts.Synchronization]





public



class

SynchronizedClass : System.ContextBoundObject









{





}

还有AutoResetEvent,ManualReset,EventWaitHandle,Semaphore等可以实现资源的控制,不过它们更多是是基于一种事件唤醒的机制,如果有兴趣可以查阅MSDN相关的文档。