线程同步之对象

蔚落 2022-01-06 15:11 172阅读 0赞

从今天开始，学习C\#以及.NET的一些基本知识，大家不要笑话。以前东一点西一点看过一些，但是语言的组织和侧重点不太符合我的学习需要，这里相当于是做一个简单的编辑和整理，供以后翻查之便，同时也可以与大家共同交流。  
  
这里的总结一下一些线程同步常用的方法，本篇基本都是基于对象的加锁来进行线程同步的。  
**volatile关键字**  
volatile关键字算是线程同步中最简单的一个了。基本思想是，由于编译器会对数据的存取有一定的优化，例如：

int  i = 1 ;  
 int  a = i;

由于编译器判断在对a和i赋值期间没有其它操作，就会暂存i的值，在给a赋值时不会去真正读取i的值，而是使用暂存的i值。但是如果在多线程或者硬件编程的时候，i值是有可能在这两句话之间发生变化的，因此我们需要去读取i真实的值。

volatile   int  i = 1 ;  
 int  a = i;

这样就可以避免这个问题，在每次使用i值时，都会去读取i的真实值，阻止了编译器的优化。volatile只能对应用于这些类型：

*  Reference types.
 *  Pointer types (in an unsafe context). Note that while the pointer itself can be volatile, the object that it points to cannot. In other words, you cannot declare a "pointer to volatile."
 *  Integral types such as sbyte, byte, short, ushort, int, uint, char, float, and bool.
 *  An enum type with an integral base type.
 *  Generic type parameters known to be reference types.
 *   and .

volatile关键字只能被用于类或者结构的数据成员，不能用于局部变量。

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Interlocked类  
Interlocked 类只能用于整数变量的同步，同时多用于加减操作。

Interlocked.Increment( ref  counter);  //  counter++   
 Interlocked.Increment( ref  counter);  //  counter--   
 Interlocked.Add( ref  counter,  2 );  //  counter+=2   
 Interlocked.Exchange( ref  counter,  2 );  //  counter=2

这些方法都是作为原子操作完成，如果在执行过程中有其他线程请求counter，都将处于等待状态，直到操作完成。  
  
 **Moniter类**  
Moniter.Enter(object)  
获得一个对象的锁，如果该对象已经被其他线程独占，则该线程阻塞直到其他线程释放对该对象的锁。  
  
Moniter.Exit(object)  
释放一个对象的锁。如果在一个线程中，多次对一个对象使用Enter()，那么也应该使用相同次数的Exit()来释放对其锁。  
  
bool Moniter.TryEnter(object, int)  
在一段时间内尝试获得某对象的锁，如果在该时间段内成功获得锁，返回true，否则返回false。如果使用无int或者TimeSpan参数的重载，则仅尝试一次。  
  
Moniter.Wait() / Moniter.Pulse()  
只有获得锁的线程能够使用Wait()。使用该方法会立刻释放该对象的锁（无论用过多少次Enter()都会执行同样次数的Exit()），然后重新等待去获得对象锁，一些重载方法指定了等待时间。如果成功获得对象锁，则返回true，否则返回false（没有指定等待时间的重载方法只能返回true，因为其只有在获得锁之后才能进行下去）。在获得对象锁之后，会立即对该对象执行之前同样次数的Enter()，进入到Wait()之前的状态。  
  
执行Wait()之后的线程进入到wait queue内，直到获得对象锁的线程发送Pulse()指令，将wait queue的最首等待线程加入ready queue，PulseAll()指令将把wait queue里所有的等待线程加入ready queue。然后释放（Exit()）对象锁之后，ready queue之内的第一个线程会获得对象锁并继续运行。如果没有执行Pulse，即没有将wait queue的线程加入ready queue，那么这些线程将一直处于等待状态不会得到运行。  
  
 **lock关键字**  
有了Moniter类的基础，lock关键字就很简单了。

lock (x)  
\{  
    DoSomething();  
\}

这段代码等价于

System.Object obj  =  (System.Object)x;  
System.Threading.Monitor.Enter(obj);  
 try   
\{  
    DoSomething();  
\}  
 finally   
\{  
    System.Threading.Monitor.Exit(obj);  
\}

转载于:https://www.cnblogs.com/forck/archive/2008/04/16/1155802.html