lock与Monitor

原创

zlulus 2022-03-22 10:33:23 博主文章分类：C# ©著作权

文章标签 示例代码业务逻辑临界区 文章分类 代码人生

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应用场景

lock 确保当一个线程位于代码的临界区时，另一个线程不进入临界区。如果其他线程试图进入锁定的代码，则它将一直等待（即被阻止），直到该对象被释放。

lock语句根本使用的就是Monitor.Enter和Monitor.Exit，也就是说lock(this)时执行Monitor.Enter(this)，大括号结束时执行Monitor.Exit(this)。

应用场景：经常会应用于防止多线程操作导致公用变量值出现不确定的异常，用于确保操作的安全性，比如抢购。

锁等于“行为可以预期”，不锁等于“行为不可预期”。

抢购举例

假设有商品库存为10，共有1000名顾客在几乎同一时间进行抢购。

不加lock的写法：

Parallel.For(0, customerCount, (i) =>
{
  TryToBuyGoods(customerCount);
});

加lock的写法：(实际上转为单线程)

Parallel.For(0, customerCount, (i) =>
{
  lock (inStockLock)
  {
    TryToBuyGoods(customerCount);
  }
});

加Monitor的写法：(实际上转为单线程)

Parallel.For(0, customerCount, (i) =>
{
  bool lockWasTaken = false;
  try
  {
    System.Threading.Monitor.Enter(inStockLock, ref lockWasTaken);
    TryToBuyGoods(customerCount);
  }
  finally
  {
    if (lockWasTaken)
      System.Threading.Monitor.Exit(inStockLock);
  }
});

private void TryToBuyGoods(int customerCount)
{
  var buyCustomer = Customers[random.Next(0, customerCount)];
  var sleepTime = random.Next(1000, 10000);
  if (inStock > 0)
  {
    //模拟购物业务逻辑处理时间(占用资源)
    Thread.Sleep(sleepTime);
    inStock--;
    //上述流程是先处理一系列业务逻辑，后减库存，在不加lock的情况下会出现超卖现象
    //建议的逻辑是，先减库存-处理业务逻辑-后续库存不足，恢复库存，并提示用户“购买失败”
    Console.WriteLine($"顾客{buyCustomer.Name}购买了一件商品");
  }
  //Console.WriteLine($"当前库存:{inStock}");
}

结果如下：

lock与Monitor_示例代码

lock与Monitor_示例代码_02

lock与Monitor_临界区_03

可以看出，这种情况不加lock是非常危险的事情。

示例代码

UseLockDemo

Monitor的其他用法

private static void WriteToResource(Random rnd, int timeout)
{
    try
    {
        //尝试获得锁
        if(Monitor.TryEnter(locker, timeout))
        {
            resource = rnd.Next(500);
            Display("writes resource value " + resource);
            writes++;
        }
        else
        {
            //获取失败
            Display("can not writes resource value.");
        }
    }
    catch
    {

    }
    finally
    {
        //如果获得了锁，需要释放
        if(Monitor.IsEntered(locker))
            Monitor.Exit(locker);
    }
}