为什么“锁定”块不起作用？答案

【问题标题】：Why "lock" block not work?为什么“锁定”块不起作用？
【发布时间】：2011-09-08 10:09:03
【问题描述】：

public class ThreadInteroperateWithLock
{
    private int m_count;
    private object m_synLock;
    public ThreadInteroperateWithLock() 
    {
        m_count = 0;
        m_synLock = new object();
    }

    public int Count { get { return m_count; } }

    public void Add() 
    {
        //just simulate some work
        int temp=0;
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            temp++;
        }

        //really job
        lock (m_synLock)
        {
            m_count++;
        }
    }
}

此代码在控制台应用程序中：

ThreadInteroperateWithLock ope = new ThreadInteroperateWithLock();
Thread[] threadArray = new Thread[100];
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    Thread thread = new Thread(new ThreadStart(ope.Add));
    thread.IsBackground = false;
    threadArray[i] = thread;
}
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    threadArray[i].Start();
}
Console.WriteLine(ope.Count);
Console.ReadKey();

无论lock{...} 块是否存在，它有时会打印“99”，有时会打印“100”。我的代码有问题吗？

【问题讨论】：

标签： c# thread-safety

【解决方案1】：

这里的问题是您正在启动线程，并且在您调用将输出写入控制台时它们还没有完全完成。

循环从 i 线程开始，我们将把这些想象成蜜蜂将收集作为工作，并不是所有的蜜蜂都去同一个食物来源，所以有些人比其他人需要更长的时间才能返回；然后，回到蜂巢，我们突然说：“嘿，蜜蜂，我需要人数！”，“……1、2、3……，只有三个？”不，一些 i-3 还在外面四处游荡！

因此，我们的想法是，我们必须有一个工作完成时间的指示器，或者某种归巢信号，以让所有蜜蜂回到蜂巢中进行人数统计。这可以通过Join 或手动状态检查来完成（这基本上让您坚持到最后一个旅居者返回。）

【讨论】：

非常感谢！我只关注子线程和其他子线程之间的同步，忘记了主线程。这是一个多么愚蠢的问题。

【解决方案2】：

您不是在等待线程完成。在您输出计数之前，有多少人完成了他们的工作，这完全取决于运气。

添加

        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            threadArray[i].Join();

        }

在WriteLine 之前，你总是得到100。

【讨论】：

【解决方案3】：

您应该使用锁来保护您的 getter public int Count { get { return m_count; } }，否则线程 B 可能正在读取该值，而另一个线程 A 正在更新您的 Add 方法中的计数，这可能会导致您获得不一致的数据视图.

【讨论】：

【解决方案4】：

您对Count 的调用发生在不是确定性的。它可能发生在任何线程完成之前，或者在所有线程完成之后，甚至在中间的某个地方。如果你想等到所有线程都完成，你应该加入它们。

【讨论】：

【解决方案5】：

这是一个经典的race condition，我认为你很幸运能在你的Console.WriteLine 被调用时接近 100。

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    threadArray[i].Start();
}
//absolutely no guarantee that **ANY** threads have completed before next line
Console.WriteLine(ope.Count);

考虑使用CountdownEvent 或类似的来做一点同步。

【讨论】：

【解决方案6】：

不确定这是否是您正在寻找的答案，但要以线程安全的方式增加计数器，您应该使用 Interlocked.Increment ^docs

【讨论】：

是的，它应该使用 Interlocked.Incremet 或创建一个带有 Intenger 作为字段的新对象，因为 Lock 仅适用于 Object，不适用于 Primitive 数据类型。

【解决方案7】：

当您打印计数时，您不知道线程是否已完成。代码中的“正确”输出可以是 0 到 100 之间的任何数字。

为了确保得到 100 作为输出，在所有线程完成之前，您不能得到 Count 的值。您可以通过在所有线程上调用 Thread.Join 来做到这一点，或者（甚至更好）使用 Parallel.For 之类的东西来启动线程：

Parallel.For(0, 100, idx => ope.Add);
// When we reach this line, we know all threads have completed so we can 
// safely get the count
var count = ope.Count;

【讨论】：