本文实例讲述了C#中线程同步对象的方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下:
在编写多线程程序时无可避免会遇到线程的同步问题。什么是线程的同步呢?
举个例子:如果在一个公司里面有一个变量记录某人T的工资count=100,有两个主管A和B(即工作线程)在早一些时候拿了这个变量的值回去,过了一段时间A主管将T的工资加了5块,并存回count变量,而B主管将T的工资减去3块,并存回count变量。好了,本来T君可以得到102块的工资的,现在就变成98块了。这就是线程同步要解决的问题。
在.Net的某些对象里面,在读取里面的数据的同时还可以修改数据,这类的对象就是“线程安全”。但对于自己编写的代码段而言,就必须使用线程同步技术来保证数据的完整性和正确性了。
有几个规律:
1、如果一个对象(或变量)不会同时被多个其他线程访问,那么这个对象是不需使用线程同步的。
2、如果虽然有多个线程同时访问一个对象,但他们所访问的数据或方法并不相同(不交叉),那这种情况也不需使用线程同步。
例如上例中的那个公司里面如果有 T 和 Q 两个人,但他们的工资分别是由 A 和 B 主管的,那么这个工资的处理就不需要线程同步了。
3、如果一个对象会同时被多个其他线程访问,一般只需为这个对象添加线程同步的代码,而其他线程是不需添加额外代码的。
在C#里面用于实现线程同步的常用类有如下几类
1、Mutex类(互斥器),Monitor类,lock方法
2、ManualResetEvent类,AutoResetEvent类(这两个都是由EventWaitHandle类派生出来的)
3、ReaderWriterLock类
同一类的作用都差不多:其中第一类的作用是:用来保护某段代码在执行的时候以独占的方式执行,这时如果有第二个线程想访问这个对象时就会被暂停。一直等到独占的代码执行为止。就好比一堆人同时上一个公共厕所一样,使用这个方法就可以解决文章一开始时提出的问题:主管A要处理T君的工资之前,先lock一下T君,然后取出目前的count值,处理完之后再解除T君的锁定。如果主管B在主管A处理工资时也想取出count值,那么它只能是一直地等待A处理完之后才能继续。使用这个方法的一个缺点就是会降低程序的效率。本来是一个多个线程的操作,一旦遇到lock的语句时,那么这些线程只要排队处理,形同一个单线程操作。
下面举个例子说明一下这三个方法的使用:
假定有一个Tools类,里面一个int变量,还有Add和Delete方法,其中Add方法会使int变量的值增加,Delete方法使int变量值减少:
public class Tools { private int count = 100; public void Add(int n) { count+=n; } public void Delete(int n) { count-=n; } }
public class Tools { private object abcde = new object(); private int count = 100; public void Add(int n) { lock(abcde) { count+=n; } } public void Delete(int n) { lock(abcde) { count-=n; } } }
当执行Add方法中的lock(abcde)方法时,这个令牌就在Add方法的手中了,如果这时有第二个线程也想拿这个令牌,没门,惟有等待。一旦第一个lock语句的花括号范围结束之后,这时令牌就被释放了,同时会迅速落到第二个线程的手中,并且排除其他后来的人。
使用Monitor类的方法大致一样:
public class Tools { private object abcde = new object(); private int count = 100; public void Add(int n) { Monitor.Enter(abcde); count+=n; Monitor.Exit(abcde); } public void Delete(int n) { Monitor.Enter(abcde); count-=n; Monitor.Exit(abcde); } }
public class Tools { private Mutex mut = new Mutex(); private int count = 100; public void Add(int n) { mut.WaitOne(); count+=n; mut.ReleaseMutex(); } public void Delete(int n) { mut.WaitOne(); count-=n; mut.ReleaseMutex(); } }
public void Add(int n) { try { mut.WaitOne(); count+=n; //....这里省略了N行代码 //....这里是有可能引起异常的代码 //....这里省略了N行代码 mut.ReleaseMutex(); } catch { Console.Writeline("error."); } }
public void Add(int n) { mut.WaitOne(); try { count+=n; //....这里省略了N行代码 //....这里是有可能引起异常的代码 //....这里省略了N行代码 } catch { Console.Writeline("error."); } mut.ReleaseMutex(); }
using System; using System.Threading; public class TestMain { private static ManualResetEvent ent = new ManualResetEvent(false); public static void Main() { Boy sender = new Boy(ent); Thread th = new Thread(new ThreadStart(sender.SendFlower)); th.Start(); ent.WaitOne(); //等待工作 Console.WriteLine("收到了吧,花是我送嘀:)"); Console.ReadLine(); } } public class Boy { ManualResetEvent ent; public Boy(ManualResetEvent e) { ent = e; } public void SendFlower() { Console.WriteLine("正在送花的途中"); for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread.Sleep(200); Console.Write(".."); } Console.WriteLine(" 花已经送到MM手中了,boss"); ent.Set(); //通知阻塞程序 } }
using System; using System.Threading; public class TestMain { private static AutoResetEvent ent = new AutoResetEvent(false); public static void Main() { Boy sender = new Boy(ent); for (int i = 0; i < 3; i++) { Thread th = new Thread(new ThreadStart(sender.SendFlower)); th.Start(); ent.WaitOne(); //等待工作 Console.WriteLine("收到了吧,花是我送嘀:) "); } Console.ReadLine(); } } public class Boy { AutoResetEvent ent; public Boy(AutoResetEvent e) { ent = e; } public void SendFlower() { Console.WriteLine("正在送花的途中"); for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread.Sleep(200); Console.Write(".."); } Console.WriteLine(" 花已经送到MM手中了,boss"); ent.Set(); //通知阻塞程序,这里的效果相当于 ManualResetEvent的Set()方法+Reset()方法 } }
希望本文所述对大家的C#程序设计有所帮助。