lock
语句获取给定对象的互斥 lock,执行语句块,然后释放 lock。 持有 lock 时,持有 lock 的线程可以再次获取并释放 lock。 阻止任何其他线程获取 lock 并等待释放 lock。
lock
语句具有以下格式
lock (x)
{
// Your code...
}
其中 x
是引用类型的表达式(任意的数据类型,包含:object、list、queue等,但string、bool等不能使用lock关键字)。 它完全等同于
object __lockObj = x;
bool __lockWasTaken = false;
try
{
System.Threading.Monitor.Enter(__lockObj, ref __lockWasTaken);
// Your code...
}
finally
{
if (__lockWasTaken) System.Threading.Monitor.Exit(__lockObj);
}
由于该代码使用 try...finally 块,即使在 lock
语句的正文中引发异常,也会释放 lock。
在 lock
语句的正文中不能使用 await 运算符。
准则
当同步对共享资源的线程访问时,请锁定专用对象实例(例如,private readonly object balanceLock = new object();
)或另一个不太可能被代码无关部分用作 lock 对象的实例。 避免对不同的共享资源使用相同的 lock 对象实例,因为这可能导致死锁或锁争用。 具体而言,避免将以下对象用作 lock 对象:
尽可能缩短持有锁的时间,以减少锁争用。
示例
以下示例定义了一个 Account
类,该类通过锁定专用的 balanceLock
实例来同步对其专用 balance
字段的访问。 使用相同的实例进行锁定可确保尝试同时调用 Debit
或 Credit
方法的两个线程无法同时更新 balance
字段。
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class Account
{
private readonly object balanceLock = new object();
private decimal balance;
public Account(decimal initialBalance) => balance = initialBalance;
public decimal Debit(decimal amount)
{
if (amount < 0)
{
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(amount), "The debit amount cannot be negative.");
}
decimal appliedAmount = 0;
lock (balanceLock)
{
if (balance >= amount)
{
balance -= amount;
appliedAmount = amount;
}
}
return appliedAmount;
}
public void Credit(decimal amount)
{
if (amount < 0)
{
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(amount), "The credit amount cannot be negative.");
}
lock (balanceLock)
{
balance += amount;
}
}
public decimal GetBalance()
{
lock (balanceLock)
{
return balance;
}
}
}
class AccountTest
{
static async Task Main()
{
var account = new Account(1000);
var tasks = new Task[100];
for (int i = 0; i < tasks.Length; i++)
{
tasks[i] = Task.Run(() => Update(account));
}
await Task.WhenAll(tasks);
Console.WriteLine($"Account's balance is {account.GetBalance()}");
// Output:
// Account's balance is 2000
}
static void Update(Account account)
{
decimal[] amounts = { 0, 2, -3, 6, -2, -1, 8, -5, 11, -6 };
foreach (var amount in amounts)
{
if (amount >= 0)
{
account.Credit(amount);
}
else
{
account.Debit(Math.Abs(amount));
}
}
}
}