c#线程-线程同步线程同步

上一篇介绍了如何开启线程，线程间相互传递参数，及线程中本地变量和全局共享变量区别。

本篇主要说明线程同步。

如果有多个线程同时访问共享数据的时候，就必须要用线程同步，防止共享数据被破坏。如果多个线程不会同时访问共享数据，可以不用线程同步。

线程同步也会有一些问题存在：

性能损耗。获取，释放锁，线程上下文建切换都是耗性能的。

同步会使线程排队等待执行。

当线程调用Sleep，Join，EndInvoke，线程就处于阻塞状态（Sleep使调用线程阻塞，Join、EndInvoke使另外一个线程阻塞），会立即从cpu退出。（阻塞状态的线程不消耗cpu）

当线程在阻塞和非阻塞状态间切换时会消耗几毫秒时间。

加锁使多个线程同一时间只有一个线程可以调用该方法，其他线程被阻塞。

同步对象的选择：

使用引用类型，值类型加锁时会装箱，产生一个新的对象。

使用private修饰，使用public时易产生死锁。（使用lock（this），lock(typeof(实例))时，该类也应该是private）。

string不能作为锁对象。

不能在lock中使用<code>await</code>关键字

如果被锁定的方法是静态的，那么这个锁必须是静态类型。这样就是在全局锁定了该方法，不管该类有多少个实例，都要排队执行。

如果被锁定的方法不是静态的，那么不能使用静态类型的锁，因为被锁定的方法是属于实例的，只要该实例调用锁定方法不产生损坏就可以，不同实例间是不需要锁的。这个锁只锁该实例的方法，而不是锁所有实例的方法.*

同步对象可以兼作它lock的对象

如：

<code>lock</code>其实是<code>Monitors</code>的简洁写法。

两者其实是一样的。

互斥锁是一个互斥的同步对象，同一时间有且仅有一个线程可以获取它。可以实现进程级别上线程的同步。

互斥锁可以在不同的进程间实现线程同步

使用互斥锁实现一个一次只能启动一个应用程序的功能。

互斥锁的带有三个参数的构造函数

initiallyOwned: 如果initiallyOwned为true，互斥锁的初始状态就是被所实例化的线程所获取，否则实例化的线程处于未获取状态。

name:该互斥锁的名字，在操作系统中只有一个命名为name的互斥锁mutex，如果一个线程得到这个name的互斥锁，其他线程就无法得到这个互斥锁了，必须等待那个线程对这个线程释放。

createNew:如果指定名称的互斥体已经存在就返回false，否则返回true。

<code>lock</code>和<code>mutex</code>可以实现线程同步，确保一次只有一个线程执行。但是线程间的通信就不能实现。如果线程需要相互通信的话就要使用<code>AutoResetEvent</code>,<code>ManualResetEvent</code>，通过信号来相互通信。它们都有两个状态，终止状态和非终止状态。只有处于非终止状态时，线程才可以阻塞。

<code>AutoResetEvent</code> 构造函数可以传入一个bool类型的参数，<code>false</code>表示将<code>AutoResetEvent</code>对象的初始状态设置为非终止。如果为<code>true</code>标识终止状态，那么<code>WaitOne</code>方法就不会再阻塞线程了。但是因为该类会自动的将终止状态修改为非终止，所以，之后再调用<code>WaitOne</code>方法就会被阻塞。

<code>WaitOne</code> 方法如果<code>AutoResetEvent</code>对象状态非终止，则阻塞调用该方法的线程。可以指定时间，若没有获取到信号，返回false

<code>set</code> 方法释放被阻塞的线程。但是一次只可以释放一个被阻塞的线程。

<code>ManualResetEvent</code>和<code>AutoResetEvent</code>用法类似。

<code>AutoResetEvent</code>在调用了<code>Set</code>方法后，会自动的将信号由释放（终止）改为阻塞（非终止），一次只有一个线程会得到释放信号。而<code>ManualResetEvent</code>在调用<code>Set</code>方法后不会自动的将信号由释放（终止）改为阻塞（非终止），而是一直保持释放信号，使得一次有多个被阻塞线程运行，只能手动的调用<code>Reset</code>方法，将信号由释放（终止）改为阻塞（非终止）,之后的再调用Wait.One方法的线程才会被再次阻塞。

如果一个变量被多个线程修改，读取。可以用<code>Interlocked</code>。

计算机上不能保证对一个数据的增删是原子性的，因为对数据的操作也是分步骤的：

将实例变量中的值加载到寄存器中。

增加或减少该值。

在实例变量中存储该值。

<code>Interlocked</code>为多线程共享的变量提供原子操作。

<code>Interlocked</code>提供了需要原子操作的方法：

public static int Add (ref int location1, int value); 两个参数相加，且把结果和赋值该第一个参数。

public static int Increment (ref int location); 自增。

public static int CompareExchange (ref int location1, int value, int comparand);

location1 和comparand比较，被value替换.

value 如果第一个参数和第三个参数相等，那么就把value赋值给第一个参数。

comparand 和第一个参数对比。

如果要确保一个资源或数据在被访问之前是最新的。那么就可以使用<code>ReaderWriterLock</code>.该锁确保在对资源获取赋值或更新时，只有它自己可以访问这些资源，其他线程都不可以访问。即排它锁。但用改锁读取这些数据时，不能实现排它锁。

<code>lock</code>允许同一时间只有一个线程执行。而<code>ReaderWriterLock</code>允许同一时间有多个线程可以执行读操作，或者只有一个有排它锁的线程执行写操作。

      本文转自zsdnr  51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/12942149/1949803，如需转载请自行联系原作者