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【C】线程问题

发布时间:2019-06-27 07:40 来源:未知 编辑:admin

  多线程编程对很多程序员来说并不容易,在启动访问相同数据的多个线程时,会间歇性地遇到难以发现的问题。如果使用任务、并行LINQ或Parallel类,也会遇到这些问题。为了避免这一系列问题,开发程序中必须注意同步问题和多个线程可能发生的其它问题。下面我们看一下争用条件和死锁。

  如果两个或多个线程访问相同的对象,或者访问不同步的共享状态(例如EF的实体),就会出现争用条件。为了说明争用条件,我们定义一个StateObject类,它包含一个int字段和一个ChangeState()方法。在该方法的实现代码中,验证状态变量是否包含5,。如果包含,就递增其值。然后用Trace.Assert方法来验证state是否包含6.在给包含5的变量递增了1后,可能希望变量的值是6,。但是事实却不一定是这样的。例如,如果一个线程刚刚执行完If(state==5)这一句代码,它就被其它线程调用,调度器运行另一个线程。第二个线程刚进入if语句,因为state的值仍是5,所以将它递增为6.现在,线再次被调度,那么结果state就变成了7,这时就发生的争用条件。

  下面通过给任务定义一个方法来验证这一点,SameTask类的RaceCondition()方法经一个StateObject类作为参数。在一个无限while循环中,调用其方法。变量i仅用于标示循环次数。

  下面我们在Main方法中,新建一个StateObject对象,它由所有任务共享。我们看一下代码

  运行程序,我们会看到错误提示,多次启动程序,会得到不同的结果,那么我们如何避免类似的问题呢,我们可以锁定共享的对象,这可以在线程中完成:用下面的lock语句锁定在线程中共享的state变量。只有一个线程能在锁定块中处理共享的对象。由于这个对象在所有的线程之间共享,因此如果一个线程锁定了改对象,那么其他线程就必须等待改锁的解除。一旦接受锁定,线程就拥有该锁定,直到改锁定块的你、末尾才解除锁定。

  在使用共享对象时,除了进行锁定外,还可以将共享对象设置为线程安全的对象。其中ChangeState()方法包含了lock语句,由于不能锁定state变量本身(只有引用类型才能用于锁定),因此定义一个object类型的变量,将它用于lock语句。

  过多的锁定也会有问题,在死锁中,至少有两个线程被挂起,并等待对象解除锁定。由于两个线程都在等待对方,就出现了死锁,那么后面线程将无限期等待下去。

  Deadlock1()和DeadLock2()方法现在改变两个对象s1、s2的状态,这容易造成死锁,前一个方法先锁定s1,接着锁定s2,而两一个则相反,现在有可能前者s1的锁定被解除,出现一次线程切换,Deadlock2方法开始运行,并锁定s2,那么第二个线锁定的解锁,因为它需要等待,所以线程调度器再次调度第一个线程,但第一个线的解锁,那么会造成两个线程都在等待,只要锁定块没有结束,就不会解锁,结果就是造成了死锁。

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