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虽然线程可以在一定程度上提高程序运行的效率,但也会产生一些副作用。让我们先看看如下的代码:
class Increment
{
private int n = 0;
private int max;
public Increment(int max)
{
对于Increment类,我们可以锁定n++,也可以锁定Inc方法,如锁定n++的Increment类的代码如下:
class Increment
{
private int n = 0;
private int max;
private Object lockN = new Object();
public Increment(int max)
{
}
}
但笔者并不建议直接将Inc锁住,因为这样就和单线程没什么区别了,虽然可以避免出现读脏数据的情况,但却牺牲的效率。
从本例分析得知,产生问题的原因就是因为n++不是原子操作。而在.net framework中提供了一个Interlocked类,可以使n++变成原子操作。Interlocked有一些方法,可以保证对变量的操作是原子的,如Increment方法保证n++的操作是原子的,Decrement方法保证n--的操作是原子的,Exchange方法保证为变量赋值的操作是原子的。因此,可以使用Increment方法来替换n++,代码如下:
public void Inc()
{
for (int i = 0; i < max; i++)
{
Interlocked.Increment(ref n);
}
}
任何事物都具有两面性,同步技术也不例外,在某些情况下,可以由于两个线程互相锁定某些对象而造成死锁(就是两个线程互相等待对方释放对象)。这就象有两个学生晚上在复习功课,他们都希望学习能超过对方,而且他们都很累了,但是谁也不肯先休息,是都在盯着对方屋里的灯,期望着对方休息后。自己才休息。但却谁也不肯先关灯,所以他们就只有这样耗到天亮了。当然,解决这个问题的方法有两个,第一个就是其中一个学生或两个学生根本就不关心对方是否先睡觉,自己学累了就直接关灯了。当然,另外一个方法就有点暴力了,就是到点就直接断电,那谁也别学了(这也相当于线程中断,不过不到万不得以时最好别用这招)。
让我们先举一个线程死锁的例子,代码如下:
class Program
{
private static Object objA = new Object();
private static Object objB = new Object();
public static void LockA()
{
lock (objA)
{
Thread.Sleep(1000);
lock (objB)
{
}
}
Console.WriteLine("LockA");
}
public static void LockB()
{
lock (objB)
{
Thread.Sleep(2000);
lock (objA)
{
}
}
Console.WriteLine("LockB");
}
public static void Main()
{
Thread threadA = new Thread(LockA);
Thread threadB = new Thread(LockB);
threadA.Start();
threadB.Start();
}
}
在上面的代码中,LockA方法会在当前线程中执行完Lock(objA)后延迟1秒,而LockB方法会在执行完lock(objB)后延迟2秒,一般LockA会先执行lock(objB),但这时objB已经被LockB锁住了,而且LockB还在延迟(2秒还没到)。在这时,LockA已经将objA和objB都锁上了,当LockB执行到lock(objA)时,由于objA已经被锁上,因此,LockB就被阻塞了。而LockA在执行到lock(objB)时,由于这时LockA还在延迟,因此,objB也被锁住了。LockA和LockB也就相当于上述的两个学生,互相等待对方关灯,但谁也不肯先关灯,所以就死锁了。如果采用第一种方法非常简单,就是保持被锁定的多个对象的顺序,如将LockB方法的锁定顺序换一下,代码如下:
public static void LockB()
{
lock (objA)
{
Thread.Sleep(2000);
lock (objB)
{
}
}
Console.WriteLine("LockB");
}
或是将LockA方法也改一下,先锁objB,再锁objA。
当然,也可以采用暴力一点的方法,当发现一些线程长时间没反应时,可以使用Abort方法强行中断它们。代码如下:
public static void Main()
{
Thread threadA = new Thread(LockA);
Thread threadB = new Thread(LockB);
threadA.Start();
threadB.Start();
Thread.Sleep(4000);
threadA.Abort();
threadB.Abort();
Console.WriteLine("线程全部结束");
}
在后面的文章中将讲解C#中其他的同步技术。