线程不安全与线程安全示例

线程不安全与线程安全 示例代码：

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Incorrect counter");

var c = new Counter();

var t1 = new Thread(() => TestCounter(c));
var t2 = new Thread(() => TestCounter(c));
var t3 = new Thread(() => TestCounter(c));
t1.Start();
t2.Start();
t3.Start();
t1.Join();
t2.Join();
t3.Join();

Console.WriteLine("Total count: {0}",c.Count);
Console.WriteLine("--------------------------");

Console.WriteLine("Correct counter");

var c1 = new CounterWithLock();

t1 = new Thread(() => TestCounter(c1));
t2 = new Thread(() => TestCounter(c1));
t3 = new Thread(() => TestCounter(c1));
t1.Start();
t2.Start();
t3.Start();
t1.Join();
t2.Join();
t3.Join();
Console.WriteLine("Total count: {0}", c1.Count);

Console.ReadKey();
}

static void TestCounter(CounterBase c)
{
for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
c.Increment();
c.Decrement();
}
}

class Counter : CounterBase
{
public int Count { get; private set; }

public override void Increment()
{
Count++;
}

public override void Decrement()
{
Count--;
}
}

class CounterWithLock : CounterBase
{
private readonly object _syncRoot = new Object();

public int Count { get; private set; }

public override void Increment()
{
lock (_syncRoot)
{
Count++;
}
}

public override void Decrement()
{
lock (_syncRoot)
{
Count--;
}
}
}

abstract class CounterBase
{
public abstract void Increment();

public abstract void Decrement();
}
}

线程不安全与线程安全 执行结果：

线程不安全与线程安全 工作原理：

当主程序启动时，创建了一个Counter类的对象。该类定义了一个可以递增和递减的简单的计数器。然后我们启动了三个线程。这三个线程共享同一个counter实例，在一个周期中进行一次递增和一次递减。这将导致不确定的结果。如果运行程序多次，则会打印出多个不同的计数器值。结果可能是0，但大多数情况下则不是0。

这是因为Counter类并不是线程安全的。当多个线程同时访问counter对象时，第一个线程得到的counter值10并增加为11。然后第二个线程得到的值是11并增加为12。第一个线程得到counter值12，但是递减操作发生前，第二个线程得到的counter值也是12。然后第一个线程将12递减为11并保存回counter中，同时第二个线程进行了同样的操作。结果我们进行了两次递增操作但是只有一次递减操作，这显然不对。这种情形被称为竞争条件（race condition）。竞争条件是多线程环境中非常常见的导致错误的原因。

为了确保不会发生以上情形，必须保证当有线程操作counter对象时，所有其他线程必须等待直到当前线程完成操作。我们可以使用lock关键字来实现这种行为。

如果锁定了一个对象，需要访问该对象的所有其他线程则会处于阻塞状态，并等待直到该对象解除锁定。

注意：这里的线程安全代码可能会导致严重的性能问题。