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C#中的lock關(guān)鍵字

  前幾天與同事激烈討論了一下,有一點收獲,記錄起來。

  首先給出MSDN的定義:

  lock 關(guān)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(xiàn)的。

  先來看看執(zhí)行過程,代碼示例如下:

  假設(shè)線程A先執(zhí)行,線程B稍微慢一點。線程A執(zhí)行到lock語句,判斷obj是否已申請了互斥鎖,判斷依據(jù)是逐個與已存在的鎖進(jìn)行object.ReferenceEquals比較(此處未加證實),如果不存在,則申請一個新的互斥鎖,這時線程A進(jìn)入lock里面了。

  這時假設(shè)線程B啟動了,而線程A還未執(zhí)行完lock里面的代碼。線程B執(zhí)行到lock語句,檢查到obj已經(jīng)申請了互斥鎖,于是等待;直到線程A執(zhí)行完畢,釋放互斥鎖,線程B才能申請新的互斥鎖并執(zhí)行l(wèi)ock里面的代碼。

  接下來說一些該lock什么對象。

  為什么不能lock值類型,比如lock(1)呢?lock本質(zhì)上Monitor.Enter,Monitor.Enter會使值類型裝箱,每次lock的是裝箱后的對象。lock其實是類似編譯器的語法糖,因此編譯器直接限制住不能lock值類型。退一萬步說,就算能編譯器允許你lock(1),但是object.ReferenceEquals(1,1)始終返回false(因為每次裝箱后都是不同對象),也就是說每次都會判斷成未申請互斥鎖,這樣在同一時間,別的線程照樣能夠訪問里面的代碼,達(dá)不到同步的效果。同理lock((object)1)也不行。

  那么lock("xxx")字符串呢?MSDN上的原話是:

  鎖定字符串尤其危險,因為字符串被公共語言運行庫 (CLR)“暫留”。 這意味著整個程序中任何給定字符串都只有一個實例,就是這同一個對象表示了所有運行的應(yīng)用程序域的所有線程中的該文本。因此,只要在應(yīng)用程序進(jìn)程中的任何位置處具有相同內(nèi)容的字符串上放置了鎖,就將鎖定應(yīng)用程序中該字符串的所有實例。通常,最好避免鎖定 public 類型或鎖定不受應(yīng)用程序控制的對象實例。例如,如果該實例可以被公開訪問,則 lock(this) 可能會有問題,因為不受控制的代碼也可能會鎖定該對象。這可能導(dǎo)致死鎖,即兩個或更多個線程等待釋放同一對象。出于同樣的原因,鎖定公共數(shù)據(jù)類型(相比于對象)也可能導(dǎo)致問題。而且lock(this)只對當(dāng)前對象有效,如果多個對象之間就達(dá)不到同步的效果。

  lock(typeof(Class))與鎖定字符串一樣,范圍太廣了。某些系統(tǒng)類提供專門用于鎖定的成員。例如,Array 類型提供 SyncRoot。許多集合類型也提供 SyncRoot。而自定義類推薦用私有的只讀靜態(tài)對象,比如:private static readonly object obj = new object();為什么要設(shè)置成只讀的呢?這時因為如果在lock代碼段中改變obj的值,其它線程就暢通無阻了,因為互斥鎖的對象變了,object.ReferenceEquals必然返回false。

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