C# 應用 - 多執行緒 7) 處理同步資料之 Synchronized code regions (同步程式碼區域)： Monitor 和 lock
阿新 • • 發佈：2021-03-12
目錄：
1. System.Threading.Monitor：提供同步訪問物件的機制;
2. lock 是語法糖，是對 Monitor Enter 和 Exit 方法的一個封裝
3. lock 案例
### 1. Monitor
#### 1. 基本方法
1. public static void Enter(object obj);
在指定物件上獲取排他鎖。
2. public static void Exit(object obj);
釋放指定物件上的排他鎖。
#### 2. 使用例子
```
// 被 Monitor 保護的佇列
private Queue m_inputQueue = new Queue();
// 給 m_inputQueue 加鎖，並往 m_inputQueue 新增一個元素
public void Enqueue(T qValue)
{
// 請求獲取鎖，並阻塞其他執行緒獲得該鎖，直到獲得鎖
Monitor.Enter(m_inputQueue);
try
{
m_inputQueue.Enqueue(qValue);
}
finally
{
// 釋放鎖
Monitor.Exit(m_inputQueue);
}
}
```
### 2. lock
lock 是語法糖，是對Monitor的Enter和Exit的一個封裝。
```
lock (m_inputQueue) {} 等價於
bool __lockWasTaken = false;
try
{
System.Threading.Monitor.Enter(m_inputQueue, ref __lockWasTaken);
}
finally
{
if (__lockWasTaken) System.Threading.Monitor.Exit(m_inputQueue);
}
```
1. 當同步對共享資源的執行緒訪問時，請鎖定專用物件例項（例如，private readonly object balanceLock = new object();）或另一個不太可能被程式碼無關部分用作 lock 物件的例項。 避免對不同的共享資源使用相同的 lock 物件例項，因為這可能導致死鎖或鎖爭用;
2. 具體而言，避免將以下物件用作 lock 物件：
1）this（呼叫方可能將其用作 lock）
2）Type 例項（可以通過 typeof 運算子或反射獲取）
3）字串例項，包括字串文字，（這些可能是暫存的）。
儘可能縮短持有鎖的時間，以減少鎖爭用。
```
private readonly object balanceLock = new object();
private Queue m_inputQueue = new Queue();
public void Enqueue(T qValue)
{
lock (balanceLock)
{
m_inputQueue.Enqueue(qValue);
}
}
```
### 3. lock 案例
#### 1. 資料庫訪問工廠單例模式
```
private static object _iBlockPortLockObj = new object();
private static IBlockPort _iBlockPort;
///
/// 卡口
/// where T : ICloneable
{
protected int queenLength = 30; // 保持佇列的最大長度，主要可能考慮記憶體
///
/// 過車快取列表
/// listCache { get; set; }
protected object _lockObj = new object();
///
/// 初始化或重置快取列表
///
protected void RefreshListCache()
{
lock (_lockObj)
{
if (listCache == null)
{
listCache = new List();
}
else
{
listCache.Clear();
}
}
}
///
/// 新增新的資料進佇列，後續考慮做成環形佇列減少開銷
/// list)
{
lock (_lockObj)
{
if (listCache == null) return;
listCache.InsertRange(0, list);
if (listCache.Count > queenLength)
{
listCache.RemoveRange(queenLength, listCache.Count - queenLength);
}
}
}
///
/// 移除並返回過車快取佇列的最後一個元素
///
///
/// 新增新的資料進佇列，後續考慮做成環形佇列減少開銷
/// 清空、新增、取出一個數據，都需要加鎖，但是由於新增的資料是從海康那邊拿過來的，可能需要幾秒的時間，
/// 可能會導致這樣的結果：執行緒 A 查資料庫(持續幾秒)-> 執行緒 B 執行清空佇列操作 -> 執行緒 A 將資料新增到佇列
/// 因此將，鎖直接移動到 lock {執行緒 A 查資料庫、將資料新增到佇列}
///
///
protected void AddListToCache(List list)
{
if (listCache == null) return;
listCache.InsertRange(0, list);
if (listCache.Count > queenLength)
{
listCache.RemoveRange(queenLength, listCache.Count - queenLength);
}
}
CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource();
///
/// 定時獲取 xx 資料
///
public void GetPassCarInterval()
{
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (!source.IsCancellationRequested)
{
if (!string.IsNullOrWhiteSpace(xx))
{
lock (_lockObj)
{
// 從資料庫獲取資料
var list = GetPassCarInfo.GetLastBlockPortCarRecordBy(xx);
AddListToCache(list);
}
}
AutoReset.WaitOne(Common.GetDataTimespan);
}
}, TaskCreationOptions.LongRunning