C#中的几个线程同步对象方法

C #中的几个线程同步对象方法在编写多线程程序时无可避免会遇到线程的同步问题。

什么是线程的同步呢？举个例子：如果在一个公司里面有一个变量记录某人T的工资count=100，有两个主管A和B（即工作线程）在早一些时候拿了这个变量的值回去，过了一段时间A主管将T的工资加了5块，并存回count变量，而B主管将T的工资减去3块，并存回count变量。

好了，本来T君可以得到102块的工资的，现在就变成98块了。

这就是线程同步要解决的问题。

在.Net的某些对象里面，在读取里面的数据的同时还可以修改数据，这类的对象就是“线程安全”。

但对于自己编写的代码段而言，就必须使用线程同步技术来保证数据的完整性和正确性了。

有几个规律：1、如果一个对象（或变量）不会同时被多个其他线程访问，那么这个对象是不需使用线程同步的。

2、如果虽然有多个线程同时访问一个对象，但他们所访问的数据或方法并不相同（不交叉），那这种情况也不需使用线程同步。

例如上例中的那个公司里面如果有T 和Q 两个人，但他们的工资分别是由A 和B 主管的，那么这个工资的处理就不需要线程同步了。

3、如果一个对象会同时被多个其他线程访问，一般只需为这个对象添加线程同步的代码，而其他线程是不需添加额外代码的。

在C#里面用于实现线程同步的常用类有如下几类1、Mutex类（互斥器），Monitor类，lock方法2、ManualResetEvent类，AutoResetEvent类（这两个都是由EventWaitHandle类派生出来的）3、ReaderWriterLock类同一类的作用都差不多：其中第一类的作用是：用来保护某段代码在执行的时候以独占的方式执行，这时如果有第二个线程想访问这个对象时就会被暂停。

一直等到独占的代码执行为止。

就好比一堆人同时上一个公共厕所一样，使用这个方法就可以解决文章一开始时提出的问题：主管A要处理T君的工资之前，先lock一下T君，然后取出目前的count 值，处理完之后再解除T君的锁定。

如果主管B在主管A处理工资时也想取出count值，那么它只能是一直地等待A处理完之后才能继续。

使用这个方法的一个缺点就是会降低程序的效率。

本来是一个多个线程的操作，一旦遇到lock的语句时，那么这些线程只要排队处理，形同一个单线程操作。

下面举个例子说明一下这三个方法的使用：假定有一个Tools类，里面一个int变量，还有Add和Delete方法，其中Add方法会使int 变量的值增加，Delete方法使int变量值减少：public class Tools{private int count = 100;public void Add(int n){count+=n;}public void Delete(int n){count-=n;}}在多个线程同时访问这段代码时，因为一个语句会被编译器编译成多个指令，所以会可能出现这种情况：但某个线程调用Add方法时，这时的count值为100，而正当要加上n的时候，另外一个线程调用了Delete，它要减去m，结果count加上了n，然后又在原先count=100的值的情况下减掉了m，最后的结果是count被减去了m,而没有加上n。

很明显Add方法和Delete方法是不能同时被调用的，所以必须进行线程同步处理。

简单的方法是用lock语句：public class Tools{private object abcde = new object();private int count = 100;public void Add(int n){lock(abcde){count+=n;}}public void Delete(int n){lock(abcde){count-=n;}}}其中abcde是一个private级的内部变量，它不表示任何的意义，只是作为一种“令牌”的角色。

当执行Add方法中的lock(abcde)方法时，这个令牌就在Add方法的手中了，如果这时有第二个线程也想拿这个令牌，没门，惟有等待。

一旦第一个lock语句的花括号范围结束之后，这时令牌就被释放了，同时会迅速落到第二个线程的手中，并且排除其他后来的人。

使用Monitor类的方法大致一样：public class Tools{private object abcde = new object();private int count = 100;public void Add(int n){Monitor.Enter(abcde);count+=n;Monitor.Exit(abcde);}public void Delete(int n){Monitor.Enter(abcde);count-=n;Monitor.Exit(abcde);}}Monitor的常用方法：Enter和Exit都是静态方法，作用跟lock语句的两个花括号一样。

而使用Mutex 就不需声明一个“令牌”对象了，但要实例化之后才可以使用：public class Tools{private Mutex mut = new Mutex();private int count = 100;public void Add(int n){mut.WaitOne();count+=n;mut.ReleaseMutex();}public void Delete(int n){mut.WaitOne();count-=n;mut.ReleaseMutex();}}其中的WaitOne为等待方法，一直等到Mutex 被释放为止。

初始的情况下，Mutex 对象是处于释放状态的，而一旦执行了WaitOne方法之后，它就被捕获了，一直到被调用了ReleaseMutex方法之后才被释放。

使用这三种方法都有一个要注意的问题，就是在独占代码段里面如果引起了异常，可能会使“令牌”对象不被释放，这样程序就会一直地死等下去了。

所以要在独占代码段里面处理好异常。

例如下面这样的代码就是错误的：public void Add(int n){try{mut.WaitOne();count+=n;//....这里省略了N行代码//....这里是有可能引起异常的代码//....这里省略了N行代码mut.ReleaseMutex();}catch{Console.Writeline("error.");}}上面的代码一旦在try和catch里面发生了异常，那么Mutex就不能被释放，后面的程序就会卡死在WaitOne()一行，而应该改成这样：public void Add(int n){mut.WaitOne();try{count+=n;//....这里省略了N行代码//....这里是有可能引起异常的代码//....这里省略了N行代码}catch{Console.Writeline("error.");}mut.ReleaseMutex();}现在谈一下第二种：ManualResetEvent类，AutoResetEvent类上面这两个类都是由EventWaitHandle类派生出来的，所以功能和调用方法都很相似。

这两个类常用于阻断某个线程的执行，然后在符合条件的情况下再恢复其执行。

举个例子，你想送花给一个MM，托了一个送花的小伙子送了过去，而你希望当MM收到花之后就立即打个电话过去告诉她。

但问题是你不知道花什么时候才送到MM的手里，打早了打迟了都不好，这时你可以使用ManualResetEvent对象帮忙。

当委托小伙子送花过去的时候，使用ManualResetEvent的WaitOne方法进行等待。

当小伙子把花送到MM的手中时，再调用一下ManualResetEvent的Set方法，你就可以准时地打电话过去了。

另外ManualResetEvent还有一个Reset方法，用来重新阻断调用者执行的，情况就好比你委托了这个小伙子送花给N个MM，而又想准时地给这N个MM打电话的情况一样。

using System;using System.Threading;public class TestMain{private static ManualResetEvent ent = new ManualResetEvent(false);public static void Main(){Boy sender = new Boy(ent);Thread th = new Thread(new ThreadStart(sender.SendFlower));th.Start();ent.WaitOne(); //等待工作Console.WriteLine("收到了吧，花是我送嘀:)");Console.ReadLine();}}public class Boy{ManualResetEvent ent;public Boy(ManualResetEvent e){ent = e;}public void SendFlower(){Console.WriteLine("正在送花的途中");for (int i = 0; i < 10; i++){Thread.Sleep(200);Console.Write("..");}Console.WriteLine("\r\n花已经送到MM手中了,boss");ent.Set(); //通知阻塞程序}}而AutoResetEvent类故名思意，就是在每次Set完之后自动Reset。

让执行程序重新进入阻塞状态。

即AutoResetEvent.Set() 相当于ManualResetEvent.Set() 之后又立即ManualResetEvent.Reset()，其他的就没有什么不同的了。

举个送花给N个MM的例子：using System;using System.Threading;public class TestMain{private static AutoResetEvent ent = new AutoResetEvent(false);public static void Main(){Boy sender = new Boy(ent);for (int i = 0; i < 3; i++){Thread th = new Thread(new ThreadStart(sender.SendFlower));th.Start();ent.WaitOne(); //等待工作Console.WriteLine("收到了吧，花是我送嘀:)\r\n\r\n");}Console.ReadLine();}}public class Boy{AutoResetEvent ent;public Boy(AutoResetEvent e){ent = e;}public void SendFlower(){Console.WriteLine("正在送花的途中");for (int i = 0; i < 10; i++){Thread.Sleep(200);Console.Write("..");}Console.WriteLine("\r\n花已经送到MM手中了,boss");ent.Set(); //通知阻塞程序,这里的效果相当于ManualResetEvent的Set()方法+Reset()方法}}要注意的是ManualResetEvent和AutoResetEvent 的构造函数都有一个bool的参数，用这个参数可以指定初始情况下，同步对象的处于阻塞（设置为false）还是非阻塞（设置为true）的状态。