C#教程：线程同步
线程同步
在应用程序中使用多个线程的优点是每个线程都可以异步执行。对于 Windows 应用程序，耗时的任务可以在后台执行，而使应用程序窗口和控件保持响应。对于服务器应用程序，多线程处理提供了用不同线程处理每个传入请求的能力。否则，在完全满足前一个请求之前，将无法处理每个新请求。
线程的异步特性意味着必须协调对资源（如文件句柄、网络连接和内存）的访问。否则，两个或更多的线程可能在同一时间访问相同的资源，而每个线程都不知道其他线程的操作，结果将产生不可预知的数据损坏。
线程同步是指并发线程高效、有序的访问共享资源所采用的技术。其目的是要确保线程安全。如果类或其成员能被多个线程访问，而且不会破坏其状态，则称之为线程安全。
线程同步的本质是在指定的时间内，只允许一个线程有资源的所有权，只有当资源所有者主动放弃了代码或资源的所有权时，其他线程才能使用这些资源。下面讲解实现这个策略的不同同步技术。
1．监视器
监视器可防止多个线程同时执行代码块。Monitor类就是用来实现监视器技术的。Monitor类允许单个线程为对象加锁。Monitor 的方法用于控制整个对象或对象中部分代码的访问。其中最常用的方法是Enter和Exit，Enter为调用线程分配所有权，并禁止其他线程在该线程拥有所有权期间获得锁的所有权。Exit释放锁的所有权。
Monitor的静态方法Enter的参数为对象，并赋予当前线程对该对象地独占访问权限。如果另一个线程拥有该对象的访问权限，则阻塞请求线程直到该对象被释放为止。执行对应的Exit方法可以释放对象。
示例
使用监视器实现线程安全
下面的代码使用监视器锁定对象TestClass。
public void MonitorTest()
{
Monitor.Enter(TestClass);
TestClass.Update();
Monitor.Exit(TestClass);
}
完整程序代码如下：
★ ★★★★Program.cs主程序文件完整程序代码★★★★★
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace _8_04
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
}
public void MonitorTest()
{
Monitor.Enter(TestClass);
TestClass.Update();
Monitor.Exit(TestClass);
}
}
}
如果有两个线程同时调用这个方法，则Monitor.Enter（）方法将会锁定对象，直到操作完毕。这种方法可以实现两个调用MonitorTest()方法的线程的安全，但却不能阻止其他线程中直接调用TestClass.Update()方法。更好的方法是直接在Update()方法中封装锁。
示例
在方法中使用监视器
下面的代码实现了在Update方法中使用监视器锁定对象。
public void Update()
{
Monitor.Enter(this);
try
{
//将要执行的代码
}
finally
{
Monitor.Exit();
}
}
完整程序代码如下：
★ ★★★★Program.cs主程序文件完整程序代码★★★★★
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace _8_05
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
}
public void Update()
{
Monitor.Enter(this);
try
{
//将要执行的代码
}
finally
{
Monitor.Exit();
}
}
}
}
2．lock关键字
Update()方法封装锁也可以用lock关键字实现，它等效于try/finally语句块。例如：
lock(this)
{
//将要执行的代码
}
提供给lock关键字的参数必须为基于引用类型的对象，该对象用来定义锁的范围。在上例中，锁的范围限定为此函数，因为函数外不存在任何对该对象的引用。严格地说，提供给 lock 的对象只是用来惟一地标识由多个线程共享的资源，所以它可以是任意类实例。然而，实际上，此对象通常表示需要进行线程同步的资源。例如，如果一个容器对象将被多个线程使用，则可以将该容器传递给lock，而lock后面的同步代码块将访问该容器。只要其他线程在访问该容器前先锁定该容器，则对该对象的访问将是安全同步的。
