多線程編程相對(duì)于單線程會(huì)出現(xiàn)一個(gè)特有的問題,就是線程安全的問題。所謂的線程安全,就是如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行,而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼。如果每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的,而且其他的變量的值也和預(yù)期的是一樣的。 線程安全問題都是由全局變量及靜態(tài)變量引起的。
為了保證多線程情況下,訪問靜態(tài)變量的安全,可以用鎖機(jī)制來保證,如下所示:
1 //需要加鎖的靜態(tài)全局變量 2 PRivate static bool _isOK = false; 3 //lock只能鎖定一個(gè)引用類型變量 4 private static object _lock = new object(); 5 static void MLock() 6 { 7 //多線程 8 new System.Threading.Thread(Done).Start(); 9 new System.Threading.Thread(Done).Start();10 Console.ReadLine();11 }12 13 static void Done()14 {15 //lock只能鎖定一個(gè)引用類型變量16 lock (_lock)17 {18 if (!_isOK)19 {20 Console.WriteLine("OK");21 _isOK = true;22 }23 }24 }
需要注意的是,Lock只能鎖住一個(gè)引用類型的對(duì)象。另外,除了鎖機(jī)制外,高版本的C#中加入了async和await方法來保證線程安全,如下所示:
1 public static class AsynAndAwait 2 { 3 //step 1 4 private static int count = 0; 5 //用async和await保證多線程下靜態(tài)變量count安全 6 public async static void M1() 7 { 8 //async and await將多個(gè)線程進(jìn)行串行處理 9 //等到await之后的語(yǔ)句執(zhí)行完成后10 //才執(zhí)行本線程的其他語(yǔ)句11 //step 212 await Task.Run(new Action(M2));13 Console.WriteLine("Current Thread ID is {0}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);14 //step 615 count++;16 //step 717 Console.WriteLine("M1 Step is {0}", count);18 }19 20 public static void M2()21 {22 Console.WriteLine("Current Thread ID is {0}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);23 //step 324 System.Threading.Thread.Sleep(3000);25 //step 426 count++;27 //step 528 Console.WriteLine("M2 Step is {0}", count);29 }30 }
在時(shí)序圖中我們可以知道,共有兩個(gè)線程進(jìn)行交互,如下圖所示:
用async和await后,上述代碼的執(zhí)行順序?yàn)橄聢D所示:
若每個(gè)線程中對(duì)全局變量、靜態(tài)變量只有讀操作,而無寫操作,一般來說,這個(gè)全局變量是線程安全的;若有多個(gè)線程同時(shí)對(duì)一個(gè)變量執(zhí)行讀寫操作,一般都需要考慮線程同步,否則就可能影響線程安全。
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