描述C#多線程中lock關鍵字的使用分析

2020-01-24 03:14:52

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本文介紹C# lock關鍵字，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。
每個線程都有自己的資源，但是代碼區是共享的，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，導致數據的混亂，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# lock關鍵字定義如下：
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實例，一般地，你可以使用this；如果你想保護一個靜態變量（如互斥代碼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C# lock關鍵字的典型例子，在注釋里說明了C# lock關鍵字的用法和用途。
示例如下：

復制代碼代碼如下:

using System; 
using System.Threading; 
namespace ThreadSimple
{ 
    internal class Account
    { 
        int balance; //余額
        Random r=new Random(); 
        internal Account(int initial)  
        {  
            balance=initial; 
        }
        internal int Withdraw(int amount) //取回、取款
        { 
            if(balance<0) 
            {  
                //如果balance小于0則拋出異常  
                throw new Exception("NegativeBalance");//負的 余額 
            } 
            //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的值是不可能小于0的  
            lock(this)  
            { 
                Console.WriteLine("CurrentThread:"+Thread.CurrentThread.Name); 
                //如果沒有lock關鍵字的保護，那么可能在執行完if的條件判斷(成立)之后  
                //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可能小于0 
                if(balance>=amount) 
                { 
                    Thread.Sleep(5);
                    balance=balance-amount; 
                    return  amount; 
                }  else 
                { 
                    return 0;
                    //transactionrejected 
                } 
            }  
        }
        internal void DoTransactions()//取款事務
        {
            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();
            }
        }
    } 
} 