C#多線程學習(三)生產者和消費者

前面說過，每個線程都有自己的資源，但是代碼區是共用的，即每個線程都可以執行相同的函數。這可能帶來的問題就是幾個線程同時執行一個函數，導致資料的混亂，產生不可預料的結果，因此我們必須避免這種情況的發生。

C#提供了一個關鍵字lock，它可以把一段代碼定義為互斥段（critical section），互斥段在一個時刻內只允許一個線程進入執行，而其他線程必須等待。在C#中，關鍵字lock定義如下：

lock(expression) statement_block

expression代表你希望跟蹤的對象，通常是對象引用。

如果你想保護一個類的執行個體，一般地，你可以使用this；

如果你想保護一個靜態變數（如互斥程式碼片段在一個靜態方法內部），一般使用類名就可以了。

而statement_block就是互斥段的代碼，這段代碼在一個時刻內只可能被一個線程執行。

下面是一個使用lock關鍵字的典型例子，在注釋裡說明了lock關鍵字的用法和用途。

樣本如下：

using System;
using System.Threading;
namespace ThreadSimple
{
internal class Account
{
int balance;
Random r = new Random();

internal Account(int initial)
{
balance = initial;
}
internal int Withdraw(int amount)
{
if (balance < 0)
{
//如果balance小於0則拋出異常
throw new Exception("Negative Balance");
}
//下面的代碼保證在當前線程修改balance的值完成之前
//不會有其他線程也執行這段代碼來修改balance的值
//因此，balance的值是不可能小於0 的
lock (this)
{
Console.WriteLine("Current Thread:"+Thread.CurrentThread.Name);
//如果沒有lock關鍵字的保護，那麼可能在執行完if的條件判斷之後
//另外一個線程卻執行了balance=balance-amount修改了balance的值
//而這個修改對這個線程是不可見的，所以可能導致這時if的條件已經不成立了
//但是，這個線程卻繼續執行balance=balance-amount，所以導致balance可能小於0
if (balance >= amount)
{
Thread.Sleep(5);
balance = balance - amount;
return amount;
}
else
{
return 0; // transaction rejected
}
}
}
internal void DoTransactions()
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
Withdraw(r.Next(-50, 100));
}
}
internal class Test
{
static internal Thread[] threads = new Thread[10];
public static void Main()
{
Account acc = new Account (0);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Thread t = new Thread(new ThreadStart(acc.DoTransactions));
threads[i] = t;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
threads[i].Name=i.ToString();
for (int i = 0; i < 10; i++)
threads[i].Start();
Console.ReadLine();
}
}
}