單個寫入程序/多個閱讀程序在.Net類庫中其實已經提供了實現，即System.Threading.ReaderWriterLock類。本文通過對常見的單個寫入/多個閱讀程序的分析來探索c#的多線程編程。
問題的提出
所謂單個寫入程序/多個閱讀程序的線程同步問題，是指任意數量的線程訪問共享資源時，寫入程序（線程）需要修改共享資源，而閱讀程序（線程）需要讀取數據。在這個同步問題中，很容易得到下面二個要求：
1） 當一個線程正在寫入數據時，其他線程不能寫，也不能讀。
2） 當一個線程正在讀入數據時，其他線程不能寫，但能夠讀。
在數據庫應用程序環境中經常遇到這樣的問題。比如說，有n個最終用戶，他們都要同時訪問同一個數據庫。其中有m個用戶要將數據存入數據庫，n-m個用戶要讀取數據庫中的記錄。
很顯然，在這個環境中，我們不能讓兩個或兩個以上的用戶同時更新同一條記錄，如果兩個或兩個以上的用戶都試圖同時修改同一記錄，那麼該記錄中的信息就會被破壞。
我們也不讓一個用戶更新數據庫記錄的同時，讓另一用戶讀取記錄的內容。因為讀取的記錄很有可能同時包含了更新和沒有更新的信息，也就是說這條記錄是無效的記錄。
實現分析
規定任一線程要對資源進行寫或讀操作前必須申請鎖。根據操作的不同，分為閱讀鎖和寫入鎖，操作完成之後應釋放相應的鎖。將單個寫入程序/多個閱讀程序的要求改變一下，可以得到如下的形式：
一個線程申請閱讀鎖的成功條件是：當前沒有活動的寫入線程。
一個線程申請寫入鎖的成功條件是：當前沒有任何活動（對鎖而言）的線程。
因此，為了標志是否有活動的線程，以及是寫入還是閱讀線程，引入一個變量m_nActive，如果m_nActive > 0，則表示當前活動閱讀線程的數目，如果m_nActive=0，則表示沒有任何活動線程，m_nActive <0，表示當前有寫入線程在活動，注意m_nActive<0，時只能取-1的值，因為只允許有一個寫入線程活動。
為了判斷當前活動線程擁有的鎖的類型，我們采用了線程局部存儲技術（請參閱其它參考書籍），將線程與特殊標志位關聯起來。
申請閱讀鎖的函數原型為：public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )，其中的參數為線程等待調度的時間。函數定義如下：
public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )
{
// m_mutext很快可以得到，以便進入臨界區
m_mutex.WaitOne( );
// 是否有寫入線程存在
bool bExistingWriter = ( m_nActive < 0 );
if( bExistingWriter )
{ //等待閱讀線程數目加1,當有鎖釋放時，根據此數目來調度線程
m_nWaitingReaders++;
}
else
{ //當前活動線程加1
m_nActive++;
}
m_mutex.ReleaseMutex();
//存儲鎖標志為Reader
System.LocalDataStoreSlot slot = Thread.GetNamedDataSlot(m_strThreadSlotName);
object obj = Thread.GetData( slot );
LockFlags flag = LockFlags.None;
if( obj != null )
flag = (LockFlags)obj ;
if( flag == LockFlags.None )
{
Thread.SetData( slot, LockFlags.Reader );
}
else
{
Thread.SetData( slot, (LockFlags)((int)flag | (int)LockFlags.Reader ) );
}
if( bExistingWriter )
{ //等待指定的時間
this.m_aeReaders.WaitOne( millisecondsTimeout, true );
}
}它首先進入臨界區（用以在多線程環境下保證活動線程數目的操作的正確性）判斷當前活動線程的數目，如果有寫線程(m_nActive<0)存在，則等待指定的時間並且等待的閱讀線程數目加1。如果當前活動線程是讀線程(m_nActive>=0)，則可以讓讀線程繼續運行。
申請寫入鎖的函數原型為：public void AcquireWriterLock( int millisecondsTimeout )，其中的參數為等待調度的時間。函數定義如下：
public void AcquireWriterLock( int millisecondsTimeout )
{
// m_mutext很快可以得到，以便進入臨界區
m_mutex.WaitOne( );
// 是否有活動線程存在
bool bNoActive = m_nActive == 0;
if( !bNoActive )
{
m_nWaitingWriters++;
}
else
{
m_nActive--;
}
m_mutex.ReleaseMutex();
//存儲線程鎖標志
System.LocalDataStoreSlot slot = Thread.GetNamedDataSlot( "myReaderWriterLockDataSlot" );
object obj = Thread.GetData( slot );
LockFlags flag = LockFlags.None;
if( obj != null )
flag = (LockFlags)Thread.GetData( slot );
if( flag == LockFlags.None )
{
Thread.SetData( slot, LockFlags.Writer );
}
else
{
Thread.SetData( slot, (LockFlags)((int)flag | (int)LockFlags.Writer ) );
}
//如果有活動線程，等待指定的時間
if( !bNoActive )
this.m_aeWriters.WaitOne( millisecondsTimeout, true );
}
