编写安全的多线程C#程序

与多线程相关的两个常见的需要解决的问题是：临界资源保护和线程间的同步依赖，每一种语言都提供了自己的一套设施（有的语言可能需要借助OS的API）来解决这两个问题，C#提供了更方便灵活的解决方案，首先C#可以允许我们在不同的级别上加锁，也就是说我们可以控制加锁的粒度。其次，C#提供了一套内置的线程安全的容器，方便我们的使用。 

    一.不同级别（Level）上的同步： 
    1.object level 同步 
    对应的class必须从ContextBoundObject继承(同步上下文context，使所有的方法调用能被截获)，并且在class上运用SynchronizationAttribute 。 

    2.Method level 同步 
    System.Runtime.CompilerService空间包含的一些属性将影响CLR在运行期间的行为。特性MethodImplAttribute可以用于需要进行同步控制的方法上。 

    3.code segment level 同步 
    (1)Monitor类(主要是静态方法) 

 Monitor.Enter(obj)//获得加在对象obj上的锁 
    ...
Monitor.Exit(obj)//释放锁
//上面两句之间的代码相当于lock(obj){...} 

Monitor.TryEnter(obj)//该方法立即返回，如果返回值为false，则接下来不需要Monitor.Exit(obj)。
//以下几个方法用于线程间的交互 ＝＝》 解决同步依赖 
Monitor.Wait(obj)//等待脉冲消息。释放对象上的锁并阻塞当前线程，以后只有其它线程调用Pulse或PulseAll时才会给它再次获得锁的机会 
Monitor.Pulse(obj)//发射脉冲消息( 只有得到锁后才能发射，而且发射不会自动释放锁) 
Monitor.PulseAll(obj) 

    注意： 
    (1)Monitor 锁定对象，只能在Enter()和Exit()之间的代码块中调用Wait和Pulse 
    (2)不能在一个线程中获得锁，而在另一个线程中释放锁。这样会产生锁丢失。 获得锁和释放锁应该在同一个线程中完成。 
    (3)lock语句

lock(obj)
{
需要进行同步的代码
} 

    (4)ReaderWriterLock类 
    实现单写多读程序的锁。

AcquireReaderLock()//当没有写程序线程占用锁时，就可获得锁 
AcquireWriterLock()//当没有任何读写程序线程占用锁时，才可获得锁 
ReleaseReaderLock()
ReleaseWriterLock() 

     (5)ManualResetEvent

Set()方法将状态设置为有信号
Reset()将其设置为无信号
WaitOne()将阻塞到其有信号为止，若调用WaitOne的时刻就是有信号的，将不会阻塞 

    (6)AutoResetEvent 
    与ManualResetEvent的区别是，AutoResetEvent.WaitOne()会自动改变事件对象的状态，即AutoResetEvent.WaitOne()每执行一次，事件的状态就改变一次。有信号-->无信号；无信号-->有信号 

    说明： 
    (1)无论是Monitor还是lock、ReaderWriterLock都只对引用类型的对象有效，因为引用类型的对象有一个隐藏的sync#字段，该字段的作用就是作为加锁的标记。 
    (2)上述的各种设施中，只有Monitor 和ManualResetEvent/AutoResetEvent 能解决线程间的同步依赖问题，而其它的设施主要用于解决临界资源共享。 

    4.member level同步 
    (1)Interlocked类(主要是静态方法) 
    同步一个由许多线程共享的变量。

Decrement(ref int);//使变量减1 
Increment(ref int);//使变量加1
//以上两个方法仅针对类int变量 
Exchange(ref object, object); 

    (2)ThreadStaticAttribute 
    该特性用于修饰静态变量，被该特性修饰的静态变量在每个线程中都有自己的副本。 

    二.创建线程安全的对象

Hashtable h = Hashtable.Synchronized(new Hashtable()) ; 

    ArrayList等容器也提供类似操作。

 

转自：http://tech.it168.com/n/2007-04-27/200704271521359.shtml