Csharp/C#教程：C#线程同步的三类情景分析分享

本文实例讲述了C#线程同步的三类情景，分享给大家供大家参考。具体分析如下：

C#已经提供了我们几种非常好用的类库如BackgroundWorker、Thread、Task等，借助它们，我们就能够分分钟编写出一个多线程的应用程序。

比如这样一个需求：有一个Winform窗体，点击按钮后，会将窗体中的数据导出到一个output.pdf文件中。原先的代码没有采用多线程技术，所以当点击按钮后，整个窗体就变成无响应了。为了解决这个问题，可以使用Task.Run(()=>{…导出文件的代码});

上面的代码看似简单，却隐藏着种种危机。如果在导出的期间，窗体的数据被修改了，那会怎么样？如果多个窗体同时导出到同一个文件，又会怎么样？

在看完本系列后，你就会清楚了。

有点了解的朋友都知道线程同步有多种手段，什么mutex、moniter、seamphore、event等等，我把它们归为三类，对应三种需要线程同步的情景。

情景一：此茅坑有主了

当一个资源同时被多个线程访问时，有可能会造成资源冲突（尤其是在存在多个写线程的时候）的情景。遇到这种情况，在C#中，我们可以使用Interlocked、lock、Moniter、SpinLock、ReadWriteLockSlim、Mutex来处理问题。

什么情况下会被认为是情景一？

　　当你设计的类中出现静态变量、IO操作时，就会遇到情景一。因为这些资源是由多个对象共享的，不同的线程很同时去访问这些资源时，就可能会出现争用。

　　当一个类被设计成单例，且包含实例变量时，也会遇到情景一。因为实例变量属于这个单例，当多个线程操纵此单例时，该变量可能会被争用。

　　当一个类中的方法调用线程操作某个实例变量时，也会遇到情景一。

情景二：数量有限，先到先得

情景一强调的是一对多的情形，而在情景二中，资源的数量并不唯一。相比于情景一，情景二侧重的是数量上的限制。而用于实现这一需求的类有：Semaphore、SemaphoreSlim。

什么情况下会被认为是情景二？

　　当所操作的公共资源存在并发数限制的时候（如数据库连接、IIS连接数限制等），就被认为是情景二。

情景三：我让你动，你才能动！

情景三关注的是线程执行过程中的先后顺序，而用于保证这种先后顺序的方式就是通过线程通信的方式：ManualResetEventSlim、ManualResetEvent、AutoResetEvent。

什么情况下会被认为是情景三？

当两个线程所处理的事情有先后的依赖时，比如线程二的执行过程依赖线程一的执行结果，那就认为是情景三。

不限使用情景

上面的各种方案并不是绝对只限于某一场景，比如AutoResetEvent即可以用于情景三，也可以用于情景一。但是，杀鸡焉用牛刀，虽然使用AutoResetEvent能够实现情景一的需求，但是用不了AutoResetEvent的线程通信能力，同时又会有一些额外的限制（每个线程必须保证wait和set的成对使用，否则一个线程在锁定资源后就可能被另一个线程解锁）。

代码如下:   lock(m)
   {
       //….
   }
    
   //等价于如下方式
   autoResetEvent.WaitOne();
   //….
   autoResetEvent.Set();

　　也有朋友说，可以用情景一中的lock方案来实现情景三的需求。

   AutoResetEventautoReset=newAutoResetEvent(false);
   privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse)
   {     
       Task.Run(()=>
       {
           autoReset.WaitOne();
           Console.WriteLine(“步骤二”);
       });
 
       Thread.Sleep(1000);//故意延迟从而保证第二个线程是在第一个线程之后才执行
       Task.Run(()=>
       {
           Console.WriteLine(“步骤一”);
           autoReset.Set();
       });
   }

　　上面这个例子最终输出的结果可想而知。此实例说明，不管线程实际的执行顺序如何，AutoResetEvent都能很容易的保证两个线程的执行顺序。

如果用lock呢？
代码如下:   privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse)
   {
       Task.Run(()=>
       {
           lock(s)
           {
               Console.WriteLine(“步骤一”);
           }
       });
 
       Thread.Sleep(1000);//必须人为确保步骤二的线程要在步骤一的线程之后执行
       Task.Run(()=>
       {
           lock(s)
           {
               Console.WriteLine(“步骤二”);
           }
       });
   }

虽然能实现，但是需要花费额外的代码去人为保证两个线程的执行顺序。

如何在这么多方案中确定最终所使用的，需要你能对项目的各种情景进行分析，根据实际情景选择对应的方案，而不至于大材小用。

上述就是C#学习教程：C#线程同步的三类情景分析分享的全部内容，如果对大家有所用处且需要了解更多关于C#学习教程，希望大家多多关注—计算机技术网(www.ctvol.com)!