C# 异步多线程实现（六）资源争用与锁

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本文探讨了在多线程环境下，如何通过使用锁机制避免MyThreadObject类中state变量的并发修改导致的冲突问题。作者详细介绍了未加锁的情况和加入锁后的解决方案，以及死锁的概念和避免策略，强调了正确设计锁定顺序的重要性。

多个线程同时去访问同一个变量，此时会有冲突。解决方案：锁。

class MyThreadObject
{
    private int state = 5;
    public void ChangeState()
    {
        state++;
        if (state==5)
        {
            Console.WriteLine("state=5");
            Thread.Sleep(500);
        }
        state = 5;
    }
}

有上面这个任务，用来修改state，如果state==5则打印。否则置5。

单一执行上面的方法不会打印m=5。

static void Main(string[] args)
{
    MyThreadObject m = new MyThreadObject();
    Thread th = new Thread(ChangeState);
    th.Start(m);
    Thread th2 = new Thread(ChangeState);
    th2.Start(m);
}

static void ChangeState(object o)
{
    MyThreadObject m = o as MyThreadObject;
    while (true)
    {
        m.ChangeState();
    }
}

此时两个任务轮流调用修改m的值。所以会一直输出m=5。对同一个资源两个任务相互干扰。

加上锁之后

static void Main(string[] args)
{
    MyThreadObject m = new MyThreadObject();
    Thread th = new Thread(ChangeState);
    th.Start(m);
    Thread th2 = new Thread(ChangeState);
    th2.Start(m);
}

static void ChangeState(object o)
{
    MyThreadObject m = o as MyThreadObject;
    while (true)
    {
        lock(m)  // 向系统申请可不可以锁定对象，
                 // 如果m对象没有被锁定，那么可以锁定并使用。
                 // 如果m对象被锁定了，那么这个语句会暂停，直到申请到m对象。
        {
            Console.WriteLine("得到锁。");
            m.ChangeState();
        }
        Thread.Sleep(500);
        Console.WriteLine("释放锁。");
    }
}

lock会向系统申请资源，如果申请到，那么在线程结束之前不会释放资源，如果线程结束了，就会释放资源。防止在该线程使用期间被其他线程干扰。

死锁：

两个任务对lock的征询顺序不同，Task1在征询s1时，如果可用，就lock。如果此时Task2在此时征询s2，如果可用也lock掉，此时，两个任务谁都无法顺利执行下去。

public void SomeMethodOrTask1(object s1, object s2)
{
    while (true)
    {
        lock (s1)
        {
            lock (s2)
            {
                s1.doSomething();
                s2.doSomething();
            }
        }
    }
}

public void SomeMethodOrTask2(object s1, object s2)
{
    while (true)
    {
        lock (s2)
        {
            lock (s1)
            {
                s1.doSomething();
                s2.doSomething();
            }
        }
    }
}