临界区是一段在同一时候只被一个线程进入/执行的代码块。
将语句块标记为临界区,方法是获取给定对象的互斥锁,执行语句,然后释放该锁。此语句的形式如下:
Object thisLock = new Object();
lock (thisLock)
{
// Critical code section
}
lock 确保当一个线程位于代码的临界区时,另一个线程不进入临界区。如果其他线程试图进入锁定的代码,则它将一直等待(即被阻止),直到该对象被释放。
下例使用线程和 lock。只要 lock 语句存在,语句块就是临界区并且 balance 永远不会是负数。
执行结果如下图所示:
lock 调用块开始位置的 Enter 和块结束位置的 Exit。
通常,应避免锁定 public 类型,否则实例将超出代码的控制范围。常见的结构 lock (this)、lock (typeof (MyType)) 和 lock ("myLock") 违反此准则:
· 如果实例可以被公共访问,将出现 lock (this) 问题。
· 如果 MyType 可以被公共访问,将出现 lock (typeof (MyType)) 问题。
· 由于进程中使用同一字符串的任何其他代码将共享同一个锁,所以出现lock(“myLock”) 问题。
最佳做法是定义 private 对象来锁定, 或 private static 对象变量来保护所有实例所共有的数据。
针对上述三点原则我们用具体的代码来加深理解
为什么不能lock值类型,比如lock(1)呢?让我们对上面的实例代码进行修改,将lock(thisLock)改为Lock(1),编译器时会出现int不是Lock语句要求的引用对象
lock本质上Monitor.Enter,Monitor.Enter会使值类型装箱,每次lock的是装箱后的对象。lock其实是类似编译器的语法糖,因此编译器直接限制住不能lock值类型。
1.3.2 锁定lock((object)1)可以吗?
我们还是使用上面的实例代码来进行验证,经lock(thisLock)改为Lock((object)1),这个时候编译倒是没什么问题了,但是运行结果中会出现balance < 0,最后抛出异常.如下图所示:
说明代码块并没有锁.究其原因是因为Lock(对象)中,对象为引用类型,其是通过判断object.ReferenceEquals((object)1, (object)1)始终返回false(因为每次装箱后都是不同对象),也就是说每次都会判断成未申请互斥锁,这样在同一时间,别的线程照样能够访问里面的代码,达不到同步的效果。
1.3.3 为什么不要Lock(this)?
我们先来看如下一段代码:
执行结果为:
在t1线程中,LockMethod调用了lock(this), 也就是Main函数中的c1,这时候在主线程中调用lock(TestLockThis)时,因为TestLockThis已经被锁定,所以必须要等待t1中的lock块执行完毕之后才能访问锁定的代码,即lock块中的所有操作都无法完成,于是我们看到连TestLockThis.NotLockMethod()都没有执行。
以上面实例代码为例,将lock(thisLock)改为Lock(null),会抛出异常
事实上,lock 关键字就是用Monitor 类来实现的。例如:
lock(x)
{
DoSomething();
}
这等效于:
System.Object obj = (System.Object)x;
System.Threading.Monitor.Enter(obj);
try
{
DoSomething();
}
finally
{
System.Threading.Monitor.Exit(obj);
}
使用 lock 关键字通常比直接使用 Monitor 类更可取,一方面是因为 lock 更简洁,另一方面是因为 lock 确保了即使受保护的代码引发异常,也可以释放监视器。这是通过 finally 关键字来实现的,无论是否引发异常它都执行关联的代码块。
这里微软已经说得很清楚了,Lock就是用Monitor实现的,两者都是C#中对临界区功能的实现。用ILDASM打开含有以下代码的exe 或者dll也可以证实这一点(我并没有自己证实):
lock (lockobject)
{
int i = 5;
}
反编译后的的IL代码为:
而对于Monitor,发现它的静态方法Enter(object obj)有一个异常类型ArgumentNullException,
执行lock(null对象 )处,抛出未处理的异常:System.ArgumentNullException: 值不能为空!
在代码段中修改锁定对象,会出现 blance<0的情况,并会抛出异常
private static readonly object obj = new object();
为什么要设置成只读的呢?这是因为如果在lock代码段中改变obj的值,其它线程就畅通无阻了,因为互斥锁的对象变了,object.ReferenceEquals必然返回false。
原址:http://www.cnblogs.com/chengqscjh/archive/2010/12/12/1903784.html