第C#多線程之線程同步我們猜想一下程序的輸出結(jié)果是多少？2000？我們運行程序看一下輸出結(jié)果：

我們看到，程序最后輸出的結(jié)果跟我們預(yù)測的完全不一樣，這是什么原因呢？這就是由線程同步引起的問題。

線程同步問題：是解決多個線程同時操作一個資源的問題。

在上面的例子中，t1和t2兩個線程里面都是讓變量Counter的值自增1，假設(shè)這時t1線程讀取到Counter的值為200，可能t2線程執(zhí)行非常快，t1線程讀取Counter值的時候，t2線程已經(jīng)把Counter的值改為了205，等t1線程執(zhí)行完畢以后，Counter的值又被變?yōu)榱?01，這樣就會出現(xiàn)線程同步的問題了。那么該如何解決這個問題呢？

二、解決線程同步問題

1、lock

解決線程同步問題最簡單的是使用lock。lock可以解決多個線程同時操作一個資源引起的問題。lock是C#中的關(guān)鍵字，它要鎖定一個資源，lock的特點是：同一時刻只能有一個線程進入lock的對象的范圍，其它lock的線程都要等待。我們看下面優(yōu)化后的代碼：

usingSystem;

usingSystem.Threading;

namespaceThreadSynchDemo

classProgram

privatestaticintCounter=0;

//定義一個locker對象

privatestaticObjectlocker=newObject();

staticvoidMain(string[]args)

#region存在線程同步問題

//Threadt1=newThread(()={

//for(inti=0;i1000;i++)

//{

//Counter++;

//Thread.Sleep(1);

//}

//});

//t1.Start();

//Threadt2=newThread(()={

//for(inti=0;i1000;i++)

//{

//Counter++;

//Thread.Sleep(1);

//}

//});

//t2.Start();

#endregion

#region使用Lock解決線程同步問題

Threadt1=newThread(()={

for(inti=0;i1000;i++)

lock(locker)

Counter++;

Thread.Sleep(1);

t1.Start();

Threadt2=newThread(()={

for(inti=0;i1000;i++)

lock(locker)

Counter++;

Thread.Sleep(1);

t2.Start();

#endregion

Thread.Sleep(3000);

Console.WriteLine(Counter);

Console.ReadKey();

}

這時我們在運行程序，查看輸出結(jié)果：

這時輸出結(jié)果是正確的。

注意：lock只能鎖住同一個對象，如果是不同的對象，還是會有線程同步的問題。lock鎖定的對象必須是引用類型的對象。

我們在定義一個Object類型的對象，lock分別鎖住兩個對象，看看是什么結(jié)果：

usingSystem;

usingSystem.Threading;

namespaceThreadSynchDemo

classProgram

privatestaticintCounter=0;

//定義一個locker對象

privatestaticObjectlocker=newObject();

//定義locker2

privatestaticObjectlocker2=newObject();

staticvoidMain(string[]args)

#region存在線程同步問題

//Threadt1=newThread(()={

//for(inti=0;i1000;i++)

//{

//Counter++;

//Thread.Sleep(1);

//}

//});

//t1.Start();

//Threadt2=newThread(()={

//for(inti=0;i1000;i++)

//{

//Counter++;

//Thread.Sleep(1);

//}

//});

//t2.Start();

#endregion

#region使用Lock解決線程同步問題

//Threadt1=newThread(()={

//for(inti=0;i1000;i++)

//{

//lock(locker)

//{

//Counter++;

//}

//Thread.Sleep(1);

//}

//});

//t1.Start();

//Threadt2=newThread(()={

//for(inti=0;i1000;i++)

//{

//lock(locker)

//{

//Counter++;

//}

//Thread.Sleep(1);

//}

//});

//t2.Start();

#endregion

#region使用lock鎖住不同的對象也會有線程同步問題

Threadt1=newThread(()={

for(inti=0;i1000;i++)

lock(locker)

Counter++;

Thread.Sleep(1);

t1.Start();

Threadt2=newThread(()={

for(inti=0;i1000;i++)

lock(locker2)

Counter++;

Thread.Sleep(1);

t2.Start();

#endregion

Thread.Sleep(3000);

Console.WriteLine(Counter);

Console.ReadKey();

}

程序運行結(jié)果：

可以看到，這時還是會有線程同步的問題。雖然使用了lock，但是我們鎖住的是不同的對象，這樣也會有線程同步問題。lock必須鎖住同一個對象才可以。

我們下面在來看一個多線程同步問題的例子：

usingSystem;

usingSystem.Threading;

namespaceThreadSynchDemo2

classProgram

staticintMoney=100;

///summary

///定義一個取錢的方法

////summary

///paramname="name"/param

staticvoidQuQian(stringname)

Console.WriteLine(name+"查看一下余額"+Money);

intyue=Money-1;

Console.WriteLine(name+"取錢");

Money=yue;

Console.WriteLine(name+"取完了，剩"+Money);

staticvoidMain(string[]args)

Threadt1=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

QuQian("t2");

Threadt2=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

QuQian("t2");

t1.Start();

t2.Start();

t1.Join();

t2.Join();

Console.WriteLine("余額"+Money);

Console.ReadKey();

}

我們看一下輸出結(jié)果：

可以看到，最終的余額并不是80，這也是線程同步帶來的問題，如何解決。解決思路就是使用同步的技術(shù)避免兩個線程同時修改一個余額。

2、最大粒度同步方法

在方法上面使用[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]，標(biāo)記該方法是同步方法，這樣一個方法只能同時被一個線程訪問。我們在QuQian的方法上面標(biāo)記，修改后的代碼如下：

usingSystem;

usingSystem.Runtime.CompilerServices;

usingSystem.Threading;

namespaceThreadSynchDemo2

classProgram

staticintMoney=100;

///summary

///定義一個取錢的方法，在上面標(biāo)記為同步方法

////summary

///paramname="name"/param

[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]

staticvoidQuQian(stringname)

Console.WriteLine(name+"查看一下余額"+Money);

intyue=Money-1;

Console.WriteLine(name+"取錢");

Money=yue;

Console.WriteLine(name+"取完了，剩"+Money);

staticvoidMain(string[]args)

Threadt1=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

QuQian("t2");

Threadt2=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

QuQian("t2");

t1.Start();

t2.Start();

t1.Join();

t2.Join();

Console.WriteLine("余額"+Money);

Console.ReadKey();

}

程序輸出結(jié)果：

現(xiàn)在的方法就是線程安全的了。什么是線程安全呢？線程安全是指方法可以被多個線程隨意調(diào)用，而不會出現(xiàn)混亂。如果出現(xiàn)了混亂，那么就是線程不安全的。線程安全的方法可以在多線程里面隨意的使用。

3、對象互斥鎖

對象互斥鎖就是我們上面講的lock。我們在用lock來修改上面QuQian的例子：

usingSystem;

usingSystem.Runtime.CompilerServices;

usingSystem.Threading;

namespaceThreadSynchDemo2

classProgram

staticintMoney=100;

///summary

///定義一個取錢的方法，在上面標(biāo)記為同步方法

////summary

///paramname="name"/param

//[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]

//staticvoidQuQian(stringname)

//Console.WriteLine(name+"查看一下余額"+Money);

//intyue=Money-1;

//Console.WriteLine(name+"取錢");

//Money=yue;

//Console.WriteLine(name+"取完了，剩"+Money);

privatestaticobjectlocker=newobject();

staticvoidQuQian(stringname)

Console.WriteLine(name+"查看一下余額"+Money);

intyue=Money-1;

Console.WriteLine(name+"取錢");

Money=yue;

Console.WriteLine(name+"取完了，剩"+Money);

staticvoidMain(string[]args)

Threadt1=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

//使用對象互斥鎖

lock(locker)

QuQian("t1");

Threadt2=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

lock(locker)

QuQian("t2");

t1.Start();

t2.Start();

t1.Join();

t2.Join();

Console.WriteLine("余額"+Money);

Console.ReadKey();

}

程序輸出結(jié)果：

可以看到，最終的輸出結(jié)果還是80。

同一時刻只能有一個線程進入同一個對象的lock代碼塊。必須是同一個對象才能起到互斥的作用。lock后必須是引用類型，不一定是object，只要是對象就行。

鎖對象選擇很重要，選不對就起不到同步的作用；選不對還有可能會造成其他地方被鎖，比如用字符串做鎖（因為字符串緩沖池導(dǎo)致導(dǎo)致可能用的是其他地方正在使用的鎖），所以不建議使用字符串做鎖。下面的代碼就是不允許的：

lock("locker")

兩個方法如果都用一個對象做鎖，那么訪問A的時候就不能訪問B，因此鎖選擇很重要。

4、Monitor

其實lock關(guān)鍵字就是對Monitor的簡化調(diào)用，lock最終會被編譯成Monitor，因此一般不直接使用Monitor類，看下面代碼：

usingSystem;

usingSystem.Threading;

namespaceMonitorDemo

classProgram

staticintMoney=100;

privatestaticobjectlocker=newobject();

staticvoidQuQian(stringname)

//等待沒有人鎖定locker對象，就鎖定它，然后繼續(xù)執(zhí)行

Monitor.Enter(locker);

Console.WriteLine(name+"查看一下余額"+Money);

intyue=Money-1;

Console.WriteLine(name+"取錢");

Money=yue;

Console.WriteLine(name+"取完了，剩"+Money);

finally

//釋放locker對象的鎖

Monitor.Exit(locker);

staticvoidMain(string[]args)

Threadt1=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

QuQian("t1");

Threadt2=newThread(()={

for(inti=0;ii++)

QuQian("t2");

t1.Start();

t2.Start();