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多线程下C#如何保证线程安全?

2019-11-14 13:37:36
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供稿:网友

  多线程编程相对于单线程会出现一个特有的问题,就是线程安全的问题。所谓的线程安全,就是如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的。 线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。

  为了保证多线程情况下,访问静态变量的安全,可以用锁机制来保证,如下所示:

 1         //需要加锁的静态全局变量 2         PRivate static bool _isOK = false; 3         //lock只能锁定一个引用类型变量 4         private static object _lock = new object(); 5         static void MLock() 6         { 7             //多线程 8             new System.Threading.Thread(Done).Start(); 9             new System.Threading.Thread(Done).Start();10             Console.ReadLine();11         }12 13         static void Done()14         {15             //lock只能锁定一个引用类型变量16             lock (_lock)17             {18                 if (!_isOK)19                 {20                     Console.WriteLine("OK");21                     _isOK = true;22                 }23             }24         } 

  需要注意的是,Lock只能锁住一个引用类型的对象。另外,除了锁机制外,高版本的C#中加入了async和await方法来保证线程安全,如下所示:

 1 public static class AsynAndAwait 2  { 3         //step 1  4         private static int count = 0; 5         //用async和await保证多线程下静态变量count安全 6         public async static void M1() 7         { 8             //async and await将多个线程进行串行处理 9             //等到await之后的语句执行完成后10             //才执行本线程的其他语句11             //step 212             await Task.Run(new Action(M2));13             Console.WriteLine("Current Thread ID is {0}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);14             //step 615             count++;16             //step 717             Console.WriteLine("M1 Step is {0}", count);18         }19 20         public static void M2()21         {22             Console.WriteLine("Current Thread ID is {0}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);23             //step 324             System.Threading.Thread.Sleep(3000);25             //step 426             count++;27             //step 528             Console.WriteLine("M2 Step is {0}", count);29         }30 }

  在时序图中我们可以知道,共有两个线程进行交互,如下图所示:

  用async和await后,上述代码的执行顺序为下图所示:

 

  若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时对一个变量执行读写操作,一般都需要考虑线程同步,否则就可能影响线程安全。


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