C# 中使用Lock關鍵字

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一、Lock定義

    lock 關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。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。這是通過在代碼塊運行期間為給定對象擷取互斥鎖來實現的。

     在多線程中，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。

    而在.NET中最好瞭解一下進程、應用域和線程的概念，因為Lock是針對線程一級的，而在.NET中應用域是否會對Lock起隔離作用，我的猜想是，即不在同一應用域中的線程無法通過Lock來中斷；另外也最好能瞭解一下資料區段、程式碼片段、堆、棧等概念。

    在C# lock關鍵字定義如下：

    lock（expression） statement_block，其中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。

二. lock的含義


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。

三. lock的使用

public class Singleton
{
    private static Singleton _instance = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton CreateInstance()
    {
        if(_instance == null)

        {
            _instance = new Singleton();
        }
        return _instance;
    }
}

上例是定義了一個單例的樣本.

但是上例沒有考慮線程並發擷取執行個體問題，即可能出現兩個線程同時擷取instance執行個體，且此時其為null時，就會出現兩個線程分別建立了instance，違反了單例規則。因此，需對上面代碼修改。

這個時候就可以使用LOCK()

publicclass Singleton
{
      privatestatic Singleton instance;
      privatestaticobject _lock=newobject();

      private Singleton()   {       }

     publicstatic Singleton GetInstance()
    {                

          if(instance==null)
{
lock(_lock)
{
if(instance==null)
{
instance=new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}

上述代碼使用了雙重鎖方式較好地解決了多線程下的單例模式實現。先看內層的if語句塊，使用這個語句塊時，先進行加鎖操作，保證只有一個線程可以訪問該語句塊，進而保證只建立了一個執行個體。再看外層的if語句塊，這使得每個線程欲擷取執行個體時不必每次都得加鎖，因為只有執行個體為空白時（即需要建立一個執行個體），才需加鎖建立，若果已存在一個執行個體，就直接返回該執行個體，節省了效能開銷.

C# 中使用Lock關鍵字