【C# & 多线程】多线程中的同步机制。如何安全的读写共享变量。

概念

同步是确保并发任务之间正确交互的一种方式。在多线程环境中，如果没有适当的同步机制，线程之间的交互可能会变得混乱，导致数据不一致、竞态条件等问题。同步的主要目的是控制对共享资源的访问，确保线程之间的正确协作和顺序执行。

竞态条件发生在以下情况：

• 一个线程正在读取或修改一个静态变量。
• 在第一个线程完成操作之前，另一个线程也尝试读取或修改同一个静态变量。
• 由于线程调度的不确定性，第二个线程可能会先完成操作，导致第一个线程看到的数据不是最新的或预期的数据。

实现方式

• 互斥锁：互斥锁是一种用于保护共享资源的机制，它允许一个线程独占资源，直到它释放锁。其他尝试访问该资源的线程将被阻塞，直到锁被释放。
  在C#中提供了 lock() 语言关键字，实现简单的互斥锁。
• 读写锁：读写锁允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入。这对于读操作远多于写操作的场景非常有用。
  在C#中提供了 ReaderWriterLockSlim 类，实现了读写锁的功能。
• 其他操作同步方式。

演示案例

不使用同步机制：

public class ThreadSafeIntProperty
{
   
   
    public int MyProperty {
   
    get; set; }

    public void Increment()
    {
   
   
        MyProperty++;
    }
}

互斥锁：

在这个例子中，MyProperty 的 set 访问器使用了 lock 语句来确保在修改 myProperty 字段时只有一个线程可以执行。这确保了即使在多线程环境中，MyProperty 的值也会被安全地更新。

public class ThreadSafeIntProperty
{
   
   
    private readonly object lockObject = new object();
    private int myProperty;

    public int MyProperty
    {
   
   
        // 读取操作通常不需要锁 
        get => myProperty;
        set
        {
   
   
            // 使用lock确保设置属性时的线程安全 
            lock (lockObject)
            {
   
   
                myProperty = value;
            }