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平常在多线程开发中，总避免不了线程同步。这次就对net多线程中的锁系统做个简单描述。
Lock是Monitor语法糖简化写法。Lock在IL会生成Monitor。
//======Example 1===== string obj = "helloworld"; lock (obj) { Console.WriteLine(obj); } //lock IL会编译成如下写法 bool isGetLock = false; Monitor.Enter(obj, ref isGetLock); try { Console.WriteLine(obj); } finally { if (isGetLock) { Monitor.Exit(obj); } }
isGetLock参数是Framework 4.0后新加的。 为了使程序在所有情况下都能够确定，是否有必要释放锁。例: Monitor.Enter拿不到锁
Monitor.Enter 是可以锁值类型的。锁时会装箱成新对象。
一：Lock是只能在进程内锁，不能跨进程，这个无需多说。
二：关于对type类型的锁。如下：
//======Example 2===== new Thread(new ThreadStart(() => { lock (typeof(int)) { Thread.Sleep(10000); Console.WriteLine("Thread1释放"); } })).Start(); Thread.Sleep(1000); lock(typeof(int)) { Console.WriteLine("Thread2释放"); }
运行结果如下：
我们在来看个例子。
//======Example 3===== Console.WriteLine(DateTime.Now); AppDomain appDomain1 = AppDomain.CreateDomain("AppDomain1"); LockTest Worker1 = (LockTest)appDomain1.CreateInstanceAndUnwrap( Assembly.GetExecutingAssembly().FullName, "ConsoleApplication1.LockTest"); Worker1.Run(); AppDomain appDomain2 = AppDomain.CreateDomain("AppDomain2"); LockTest Worker2 = (LockTest)appDomain2.CreateInstanceAndUnwrap( Assembly.GetExecutingAssembly().FullName, "ConsoleApplication1.LockTest"); Worker2.Run(); /// <summary> /// 跨应用程序域边界或远程访问时需要继承MarshalByRefObject /// </summary> public class LockTest : MarshalByRefObject { public void Run() { lock (typeof(int)) { Thread.Sleep(10000); Console.WriteLine(AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName + ": Thread 释放," + DateTime.Now); } } }
运行结果如下：
第一个例子说明，在同进程同域，不同线程下，锁type int，其实锁的是同一个int对象。所以要慎用。
第二个例子，这里就简单说下。
A: CLR启动时，会创建 系统域（System Domain）和共享域（Shared Domain）， 默认程序域（Default AppDomain）。 系统域和共享域是单例的。程序域可以有多个，例子中我们使用AppDomain.CreateDomain方法创建的。
B: 按正常来说，每个程序域的代码都是隔离，互不影响的。但对于一些基础类型来说，每个程序域都重新加载一份，就显得有点浪费，带来额外的损耗压力。聪明的CLR会把一些基本类型Object, ValueType, Array, Enum, String, and Delegate等所在的程序集MSCorLib.dll，在CLR启动过程中都会加载到共享域。 每个程序域都会使用共享域的基础类型实例。
C: 而每个程序域都有属于自己的托管堆。托管堆中最重要的是GC heap和Loader heap。GC heap用于引用类型实例的存储，生命周期管理和垃圾回收。Loader heap保存类型系统，如MethodTable，数据结构等，Loader heap生命周期不受GC管理，跟程序域卸载有关。
所以共享域中Loader heap MSCorLib.dll中的int实例会一直保留着，直到进程结束。单个程序域卸载也不受影响。作用域很大有没有！！！
这时第二个例子也很容易理解了。 锁int实例是跨程序域的，MSCorLib中的基础类型都是这样。 极容易造成死锁，慎用。 而自定义类型则会加载到自己的程序域，不会影响别人。
我们都知道锁的目的，是为了多线程下值被破坏。也知道string在c#是个特殊对象，值是不变的，每次变动都是一个新对象值，这也是推荐stringbuilder原因。如例：
//======Example 4=====
string str1 = "mushroom";
string str2 = "mushroom";
var result1 = object.ReferenceEquals(str1, str2);
var result2 = object.ReferenceEquals(str1, "mushroom");
Console.WriteLine(result1 + "-" + result2);
/* output
* True-True
*/
正式由于c#中字符串的这种特性，所以字符串是在多线程下是不会被修改的，只读的。它存在于SystemDomain域中managed heap中的一个hash table中。Key为string本身，Value为string对象的地址。
当程序域需要一个string的时候，CLR首先在这个Hashtable根据这个string的hash code试着找对应的Item。如果成功找到，则直接把对应的引用返回，否则就在SystemDomain对应的managed heap中创建该 string，并加入到hash table中，并把引用返回。所以说字符串的生命周期是基于整个进程的，也是跨AppDomain。
lock是不能跨进程锁的。 mutex作用和lock类似，是能跨进程锁的。 我们来看个例子
static bool createNew = false; //第一个参数 是否应拥有互斥体的初始所属权。即createNew true时，mutex默认获得处理信号 //第二个是名字，第三个是否成功。 public static Mutex mutex = new Mutex(true, "mushroom.mutex", out createNew); static void Main(string[] args) { //======Example 5===== if (createNew) //第一个创建成功，这时候已经拿到锁了。 无需再WaitOne了。一定要注意。 { try { Run(); } finally { mutex.ReleaseMutex(); //释放当前锁。 } } //WaitOne 函数作用是阻止当前线程，直到拿到收到其他实例释放的处理信号。 //第一个参数是等待超时时间，第二个是否退出上下文同步域。 else if (mutex.WaitOne(10000,false))// { try { Run(); } finally { mutex.ReleaseMutex(); } } else//如果没有发现处理信号 { Console.WriteLine("已经有实例了。"); Console.ReadLine(); } } static void Run() { Console.WriteLine("实例1"); Console.ReadLine(); }
我们顺序起A B实例测试下。 A首先拿到锁，输出 实例1 。 B在等待， 如果10秒内A释放，B拿到执行Run()。 超时后输出 已经有实例了。
这里注意的是第一个拿到处理信号 的实例，已经拿到锁了。不需要再WaitOne。 否则报异常。
即信号量，我们可以把它理解为升级版的mutex。mutex对一个资源进行锁，semaphore则是对多个资源进行加锁。
semaphore内部一个线程计数器，线程每调用一次，计数器减一，释放后对应加一。 超出线程数量则排队等候。semaphore也是可以跨进程的。
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("准备处理队列"); bool createNew = false; SemaphoreSecurity ss = new SemaphoreSecurity(); //信号量权限控制 Semaphore semaphore = new Semaphore(2, 2, "mushroom.Semaphore", out createNew,null); for (int i = 1; i <= 5; i++) { new Thread((arg) => { semaphore.WaitOne(); Console.WriteLine(arg + "处理中"); Thread.Sleep(10000); semaphore.Release(); //即semaphore.Release(1) //semaphore.Release(5);可以释放多个，但不能超过最大值。如果最后释放的总量超过本身总量，也会报错。 不建议使用 }).Start(i); } Console.ReadLine(); }
mutex和Semaphore 性能较差，需要跨进程的时候，再使用。
lock和Monitor 性能较好些，一般进程内使用。
http://www.cnblogs.com/artech/archive/2007/06/04/769805.html
作者：蘑菇先生
出处：http://www.cnblogs.com/mushroom/p/4175286.html
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原文地址：http://www.cnblogs.com/mushroom/p/4175286.html
