[轉]C# 理解lock

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原文：http://www.cnblogs.com/apsnet/archive/2012/07/08/2581475.html

 

一. 為什麼要lock，lock了什嗎？

當我們使用線程的時候，效率最高的方式當然是非同步，即各個線程同時運行，其間不相互依賴和等待。但當不同的線程都需要訪問某個資源的時候，就需要同步機制了，也就是說當對同一個資源進行讀寫的時候，我們要使該資源在同一時刻只能被一個線程操作，以確保每個操作都是有效即時的，也即保證其操作的原子性。lock是C#中最常用的同步方式，格式為lock(objectA){codeB} 。


lock(objectA){codeB} 看似簡單，實際上有三個意思，這對於適當地使用它至關重要：
1. objectA被lock了嗎？沒有則由我來lock，否則一直等待，直至objectA被釋放。
2. lock以後在執行codeB的期間其他線程不能調用codeB，也不能使用objectA。
3. 執行完codeB之後釋放objectA，並且codeB可以被其他線程訪問。


二. lock(this)怎麼了？


我們看一個例子：

 1 using System; 2 using System.Threading; 3 namespace Namespace1 4 { 5     class C1 6     { 7         private bool deadlocked = true; 8         //這個方法用到了lock，我們希望lock的代碼在同一時刻只能由一個線程訪問 9         public void LockMe(object o)10         {11             lock (this)12             {13                 while(deadlocked)14                 {15                     deadlocked = (bool)o;16                     Console.WriteLine("Foo: I am locked :(");17                     Thread.Sleep(500);18                 }19             }20         }21         //所有線程都可以同時訪問的方法22         public void DoNotLockMe()23         {24             Console.WriteLine("I am not locked :)");25         }26     }27     class Program28     {29         static void Main(string[] args)30         {31             C1 c1 = new C1();32             //在t1線程中調用LockMe，並將deadlock設為true（將出現死結）33             Thread t1 = new Thread(c1.LockMe);34             t1.Start(true);35             Thread.Sleep(100);36             //在主線程中lock c137             lock (c1)38             {39                 //調用沒有被lock的方法40                 c1.DoNotLockMe();41                 //調用被lock的方法，並試圖將deadlock解除42                 c1.LockMe(false);43             }44         }45     }

在t1線程中，LockMe調用了lock(this), 也就是Main函數中的c1，這時候在主線程中調用lock(c1)時，必須要等待t1中的lock塊執行完畢之後才能訪問c1，即所有c1相關的操作都無法完成，於是我們看到連c1.DoNotLockMe()都沒有執行。


把C1的代碼稍作改動：

 1 class C1 2     { 3         private bool deadlocked = true; 4         private object locker = new object(); 5         //這個方法用到了lock，我們希望lock的代碼在同一時刻只能由一個線程訪問 6         public void LockMe(object o) 7         { 8             lock (locker) 9             {10                 while(deadlocked)11                 {12                     deadlocked = (bool)o;13                     Console.WriteLine("Foo: I am locked :(");14                     Thread.Sleep(500);15                 }16             }17         }18         //所有線程都可以同時訪問的方法19         public void DoNotLockMe()20         {21             Console.WriteLine("I am not locked :)");22         }23     }

這次我們使用一個私人成員作為鎖定變數(locker)，在LockMe中僅僅鎖定這個私人locker，而不是整個對象。這時候重新運行程式，可以看到雖然t1出現了死結，DoNotLockMe()仍然可以由主線程訪問；LockMe()依然不能訪問，原因是其中鎖定的locker還沒有被t1釋放。


關鍵點：
1. lock(this)的缺點就是在一個線程（例如本例的t1）通過執行該類的某個使用"lock(this)"的方法(例如本例的LockMe())鎖定某對象之後, 導致整個對象無法被其他線程(例如本例的主線程)訪問 - 因為很多人在其他線程(例如本例的主線程)中使用該類的時候會使用類似lock(c1)的代碼。
2. 鎖定的不僅僅是lock段裡的代碼，鎖本身也是線程安全的。
3. 我們應該使用不影響其他動作的私人對象作為locker。
4. 在使用lock的時候，被lock的對象(locker)一定要是參考型別的，如果是實值型別，將導致每次lock的時候都會將該對象裝箱為一個新的引用對象(事實上如果使用實值型別，C#編譯器(3.5.30729.1)在編譯時間就會給出一個錯誤)。

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