lock 關(guān)鍵字介紹

lock 關(guān)鍵字是用于在多線程編程中實(shí)現(xiàn)同步和互斥訪問(wèn)的關(guān)鍵字。它的作用是確保共享資源在任意時(shí)刻只能被一個(gè)線程訪問(wèn)，從而避免出現(xiàn)競(jìng)態(tài)條件（race condition）和數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。

當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)共享資源時(shí)，如果沒(méi)有合適的同步機(jī)制，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞、結(jié)果的不確定性或其他不可預(yù)測(cè)的行為。

使用 lock 關(guān)鍵字可以解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)線程進(jìn)入 .NET lock 塊時(shí)，它會(huì)獲取到指定的鎖對(duì)象，并且其他線程將被阻塞，直到該線程釋放鎖對(duì)象。

private static object lockObject = new object();
//在進(jìn)入 lock 塊之前，線程會(huì)嘗試獲取 lockObject 的鎖，如果鎖可用，則進(jìn)入代碼塊執(zhí)行操作；如果鎖不可用（已被其他線程持有），則線程將被阻塞，直到鎖被釋放。
lock (lockObject)
{
}

lock 語(yǔ)句的正文中引發(fā)異常，也會(huì)釋放 lock

lock (x)
{
    // Your code...
}
//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);
}

由于該代碼使用 try-finally 語(yǔ)句，因此即使在 lock 語(yǔ)句的正文中引發(fā)異常，也會(huì)釋放 lock。

lock 關(guān)鍵字的鎖對(duì)象必須是引用類(lèi)型，而不能是值類(lèi)型。

在 lock 語(yǔ)句的正文中不能使用 await 表達(dá)式

lock 鎖定對(duì)象實(shí)例，通常使用引用對(duì)象

在 C# 中，引用類(lèi)型包括類(lèi)、接口、委托等。引用類(lèi)型具有一個(gè)重要的特性，即它們?cè)趦?nèi)存中具有唯一的地址。因此，能夠使用引用類(lèi)型作為鎖對(duì)象，讓多個(gè)線程通過(guò)共享同一個(gè)引用來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。

當(dāng)多個(gè)線程嘗試進(jìn)入 lock 代碼塊時(shí)，它們需要獲取鎖對(duì)象的控制權(quán)。如果使用值類(lèi)型作為鎖對(duì)象，每個(gè)線程都會(huì)創(chuàng)建并持有自己的鎖對(duì)象實(shí)例，導(dǎo)致無(wú)法達(dá)到互斥的目的。因?yàn)橹殿?lèi)型是每個(gè)實(shí)例獨(dú)立存在的，它們?cè)趦?nèi)存中具有不同的地址，這樣就無(wú)法確保多個(gè)線程之間共享同一個(gè)鎖對(duì)象。

使用引用類(lèi)型作為鎖對(duì)象可以解決這個(gè)問(wèn)題。多個(gè)線程可以通過(guò)使用相同的引用對(duì)象來(lái)獲取鎖的控制權(quán)，并且只有一個(gè)線程能夠成功獲取鎖，其他線程將被阻塞。這樣，就實(shí)現(xiàn)了所謂的互斥訪問(wèn)，確保了線程安全。

string類(lèi)型也是引用類(lèi)型，為什么不推薦

在 .NET Framework 中，由于字符串類(lèi)型的特殊性，編譯器對(duì)字符串進(jìn)行了一種優(yōu)化，即字符串的常量值會(huì)被緩存并重用。這意味著多個(gè)字符串變量引用相同的字符串常量時(shí)，它們實(shí)際上引用的是同一個(gè)內(nèi)存位置，或者說(shuō)字符串常量是“暫留”的。

由于字符串常量的“暫留”特性，如果將字符串作為鎖對(duì)象，可能會(huì)導(dǎo)致意外的行為和不正確的同步。因?yàn)槠渌糠值拇a也可能引用相同的字符串常量，并且在不同的上下文中使用該字符串作為鎖對(duì)象，這可能導(dǎo)致無(wú)法預(yù)測(cè)的競(jìng)爭(zhēng)條件。

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