是基于锁定实例还是成员答案

【问题标题】：Is locking instance or member based是基于锁定实例还是成员
【发布时间】：2015-01-12 11:06:14
【问题描述】：

我有一个关于锁定 c# 的问题。 c# 是否锁定对象的实例或成员。

如果我有以下代码：

lock(testVar)
{
    testVar = testVar.Where(Item => Item.Value == 1).ToList();
    //... do some more stuff
}

即使我将testVar 设置为新值，c# 是否保留锁？

【问题讨论】：

为什么需要重新分配锁？
@VsevolodGoloviznin 重新分配锁是什么意思？我重新分配testVar。
为什么要使用正在使用的变量作为锁？
查看msdn关于锁的文章：msdn.microsoft.com/en-us/library/c5kehkcz.aspx
你读过这个Best practice is to define a private object to lock on, or a private static object variable to protect data common to all instances.吗？

标签： c# .net multithreading locking

【解决方案1】：

所有 C# 对象都继承自 System.Object，它本身始终包含 4 个字节，专用于您使用 lock 的语法糖时使用。这称为 SyncBlock 对象。

当您使用new 创建一个新对象时，在您的例子中，ToList 生成了一个对List<T> 的新引用，您实际上是在覆盖旧引用，这会使旧引用无效你的lock。这意味着现在多个线程可能可能在您的lock 中。编译器会将您的代码转换为带有额外局部变量的try-finally 块，以避免您开枪。

这就是为什么最佳实践是定义一个专用私有只读变量，它将充当同步根对象，而不是使用类成员。这样，任何阅读您的代码的人都清楚您的意图。

编辑：

有一个nice article on MSDN 描述了内存中的对象结构：

SyncTableEntry 还存储一个指向 SyncBlock 的指针，其中包含有用的信息，但很少被对象的所有实例所需要。这信息包括对象的锁、它的哈希码、任何 thunking 数据及其 AppDomain 索引。对于大多数对象实例，会有没有为实际的 SyncBlock 和 syncblk 分配存储空间数字将为零。当执行线程命中时，这将改变像 lock(obj) 或 obj.GetHashCode 这样的语句。

【讨论】：

谢谢你的图片，如果可以的话，我会再给+1。
@BendEg 很高兴为您提供帮助。我添加了指向 MSDN 文章的链接。您应该阅读它，有很好的内部见解。

【解决方案2】：

它锁定表达式 (testVar) 解析为的对象。这意味着您的代码确实存在线程竞争，因为一旦重新分配列表，其他并发线程可能会锁定 new 实例。

一个好的经验法则：只有lock 在readonly 字段上。 testVar 显然不是......但它可能，特别是如果您使用RemoveAll 来更改现有列表而不是创建新列表。这当然取决于 all 对 lock 内发生的列表的访问。

不过，坦率地说，大多数代码不需要是线程安全的。如果代码确实需要线程安全，那么实现者必须清楚地理解支持的使用场景。

【讨论】：

【解决方案3】：

lock 表达式使用Monitor.Enter/Monitor.Exit 转换为try/finally 表达式。用一些类似于你的代码（使用 VS2015 Preview）做一个简单的测试，你可以看到编译器将代码翻译成什么。

代码

var testVar = new List<int>();
lock (testVar)
{
    testVar = new List<int>();
    testVar.Add(1);
}

其实是这样翻译的：

List<int> list2;
List<int> list = new List<int>();
bool lockTaken = false;
try
{
    list2 = list;
    Monitor.Enter(list2, ref lockTaken);
    list = new List<int> { 1 };
}
finally
{
    if (lockTaken)
    {
        Monitor.Exit(list2);
    }
}

所以你可以看到编译器已经完全删除了你的变量testVar，并用2个变量替换了它，即list和list2。然后发生以下情况：

list2 被初始化为list，现在两个引用都指向List<int> 的同一个实例。
调用Monitor.Enter(list2, ref lockTaken) 将List<int> 对象中的同步块与当前线程相关联。
list 变量已分配给 List<int> 的新实例，但 list2 仍指向我们锁定的原始实例。
使用list2 释放锁

因此，即使您认为自己正在更改锁定变量，但实际上并没有。但是，这样做会使您的代码难以阅读和混淆，因此您应该按照其他帖子的建议使用专用的锁定变量。

【讨论】：