.net线程同步的一些知识

本文介绍了不同类型的线程同步机制,包括用户模式和内核模式的基本原语构造,以及如何结合这两种方式来提高性能。同时,文章还详细解释了锁的使用方法,并提供了一些具体的示例代码。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

同步的目的是防止多个线程访问共享数据的破坏问题,关键点:

处理同步是容易出错的

通过锁对性能会有影响

同一个时刻只允许一个线程写共享资源

一些建议

避免静态字段共享数据(只读除外)

创建的对象在线程之间不传递使用,也不需要同步

最好使用值类型,线程操作的是这些类型的拷贝,因此不需要同步

用户模式、内核模式基元构造

 

优点

缺点

例子

基元用户模式

使用特殊的CPU指令,速度比内核模式快

OS不能侦测到线程的阻塞,会多次反复调度

易失

Volatile construct:Thread.VolatileWrite
Thread.VolatileRead
volatile

互锁构造

Interlocked construct

System.Threading.Interlocked

[都要求传递对“包含一个简单数据类型的一个变量”的引用]

基元内核模式

Windows系统自身提供的

会阻塞线程,不会浪费CPU

用户态切换到内核态有性能损失

事件、信号量(以上两者基础上的如互斥体)

事件是内核维护的Boolean变量AutoResetEvent

信号量是由内核维护的Int32变量

互斥体和AutoResetEvent(或计数为1的Semaphore)相似

ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject线程池等待内核对象进入可用状态,更高效的方式

混合线程同步构造:一般情况下,通过合并用户模式和内核模式同步构造,没有线程竞争时,提供了内核模式的性能;竞争时提供了内核模式的优点。

System.Threading下的混合线程同步构造

ManualResetEventSlim、SemaphoreSlim、ReaderWriterLockSlim特别处在于它们都在用户模式中“自旋”,而且都推迟到发生第一次竞争时,才创建内核模式的构造

Monitor的使用:

每个对象都使用私有的锁

///防止反复测试条件的浪费CPU的一个方法

public sealed class SynchronizedQueue<T> {

private readonly Object m_lock = new Object();

private readonly Queue<T> m_queue = new Queue<T>();

public void Enqueue(T item) {

Monitor.Enter(m_lock);

            m_queue.Enqueue(item);

Monitor.PulseAll(m_lock); // Wakeup any/all waiters 激发

Monitor.Exit(m_lock);

        }

///在有一个可供处理的数据项之前,试图出队一个数据项的线程会一直阻塞

public T Dequeue() {

Monitor.Enter(m_lock);

            // Loop waiting for condition (queue not empty)

while (m_queue.Count == 0)

Monitor.Wait(m_queue);//释放锁所有权,等待激发条件

            T item = m_queue.Dequeue();

Monitor.Exit(m_lock);

return item;

        }

    }

单例模式和Lazy中使用的锁

public Lazy(LazyThreadSafetyMode mode)

LazyInitializer.EnsureInitialized

把对象的初始化放到需要的时刻,以减少内容的占用

更详细的锁的使用和处理参考:

图书 Clr Via C#

图书资源的网站 http://transbot.blog.163.com

http://ys-f.ys168.com/?CLR_via_CSharp_3rd_Edition_Code_by_Jeffrey_Richter.zip_55bism1e0e7bkisjthit2bso0cm5bs4bs1b5bktnql0c0bu22f05f12z

转载于:https://www.cnblogs.com/2018/archive/2011/05/07/2040050.html

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