C#多線程編程中的鎖體系（二）。本站提示廣大學習愛好者：（C#多線程編程中的鎖體系（二））文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是C#多線程編程中的鎖體系（二）正文
上章重要講排他鎖的直接應用方法。但現實傍邊全體都用鎖又太糟蹋了，或許排他鎖粒度太年夜了。 這一次我們說說進級鎖和原子操作。
目次
1：volatile
2: Interlocked
3：ReaderWriterLockSlim
4：總結
一：volatile
簡略來講： volatile症結字是告知c#編譯器和JIT編譯器，纰謬volatile標志的字段做任何的緩存。確保字段讀寫都是原子操作，最新值。
這不就是鎖嗎？ 其這貨它基本不是鎖， 它的原子操作是基於CPU自己的，非壅塞的。 由於32位CPU履行賦值指令，數據傳輸最年夜寬度4個字節。
所以只需在4個字節以下讀寫操作的，32位CPU都是原子操作。volatile 它就是應用這個特征來的。
好殘暴的現實？否則，微軟年夜法如許是為了進步JIT機能效力，對有些數據停止緩存了(多線程下)。
//准確
public volatile Int32 score1 = 1;
//報錯
public volatile Int64 score2 = 1;
看下面的例子，我們界說8個字節長度score2就不可了。 由於8個字節，32位CPU就分紅2個指令履行了。天然就沒法包管原子操作了。
這麼細節的，忘了怎樣辦，那豈不是坑人啊。 因而微軟年夜法直接一棍子打逝世，限制4個字節以下的類型字段能力用volatile，詳細甚麼、看msdn吧。
那明天我曉得了。我編譯平台改成64位上，只在64位CPU用volatile int64，行不可？ 不可，編譯器報錯。說了一棍子打逝世了。。
(^._.^)ﾉ 好吧，其實可以用IntPtr這個。
volatile多半情形下很有效處的，究竟鎖的機能開支照樣很年夜的。我們可以把當做輕量級的鎖，依據詳細場景公道應用，能進步很多法式機能。
線程中的Thread.VolatileRead 和Thread.VolatileWrite 就是volatile的龐雜版。
二：Interlocked
MSDN 描寫：為多個線程同享的變量供給原子操作。重要函數以下：
Interlocked.Increment 原子操作，遞增指定變量的值並存儲成果。
Interlocked.Decrement 原子操作，遞加指定變量的值並存儲成果。
Interlocked.Add 原子操作，添加兩個整數並用二者的和調換第一個整數
Interlocked.CompareExchange(ref a, b, c); 原子操作，a參數和c參數比擬， 相等b調換a，不相等不調換。
根本用法就不多說了。直接來段CLR via C# interlock anything的例子：
public static int Maximum(ref int target, int value)
{
int currentVal = target, startVal, desiredVal; //記載前後值
do
{
startVal = currentVal; //記載輪回迭代的初始值。
desiredVal = Math.Max(startVal, value); //基於startVal和value盤算希冀值desiredVal
//高並發下，線程被搶占情形下，target值會產生轉變。
//target startVal相等解釋沒轉變。desiredVal 直代替換。
currentVal = Interlocked.CompareExchange(ref target, desiredVal, startVal);
} while (startVal != currentVal); //不相等解釋，target值曾經被其他線程修改。自旋持續。
return desiredVal;
}
三：ReaderWriterLockSlim
假設我們有份緩存數據A，假如每次都不論任何操作lock一下，那末我的這份緩存A就永久只能單線程讀寫了， 這在Web高並發下是不克不及忍耐的。
那有無一種方法我只在寫入時進入獨有鎖呢，讀操作時不限制線程數目呢？謎底就是我們的ReaderWriterLockSlim配角，讀寫鎖。
ReaderWriterLockSlim 個中一種鎖EnterUpgradeableReadLock最症結 便可進級鎖。
它呢許可你先輩入讀鎖，發明緩存A紛歧樣了， 再進入寫鎖，寫入撤退退卻回讀鎖形式。
ps： 這裡留意下net 3.5之前有個ReaderWriterLock 機能較差。推舉應用進級版的 ReaderWriterLockSlim 。
//實例一個讀寫鎖
ReaderWriterLockSlim cacheLock = new ReaderWriterLockSlim(LockRecursionPolicy.SupportsRecursion);
下面實例一個讀寫鎖，這裡留意的是結構函數的列舉。
LockRecursionPolicy.NoRecursion 不支撐，發明遞歸會拋異常。
LockRecursionPolicy.SupportsRecursion 即支撐遞歸形式，線程鎖中持續在應用鎖。
cacheLock.EnterReadLock();
//do
cacheLock.EnterReadLock();
//do
cacheLock.ExitReadLock();
cacheLock.ExitReadLock();
這類形式極易輕易逝世鎖，好比讀鎖外面應用寫鎖。
cacheLock.EnterReadLock();
//do
cacheLock.EnterWriteLock();
//do
cacheLock.ExitWriteLock();
cacheLock.ExitReadLock();
上面是直接拿msdn的緩存例子了，加了簡略正文。
public class SynchronizedCache
{
private ReaderWriterLockSlim cacheLock = new ReaderWriterLockSlim();
private Dictionary<int, string> innerCache = new Dictionary<int, string>();
public string Read(int key)
{
//進入讀鎖，許可其他一切的讀線程，寫入線程被壅塞。
cacheLock.EnterReadLock();
try
{
return innerCache[key];
}
finally
{
cacheLock.ExitReadLock();
}
}
public void Add(int key, string value)
{
//進入寫鎖，其他一切拜訪操作的線程都被壅塞。即寫獨有鎖。
cacheLock.EnterWriteLock();
try
{
innerCache.Add(key, value);
}
finally
{
cacheLock.ExitWriteLock();
}
}
public bool AddWithTimeout(int key, string value, int timeout)
{
//超時設置，假如在超不時間內，其他寫鎖還不釋放，就廢棄操作。
if (cacheLock.TryEnterWriteLock(timeout))
{
try
{
innerCache.Add(key, value);
}
finally
{
cacheLock.ExitWriteLock();
}
return true;
}
else
{
return false;
}
}
public AddOrUpdateStatus AddOrUpdate(int key, string value)
{
//進入進級鎖。 同時只能有一個可進級鎖線程。寫鎖，進級鎖都被壅塞，但許可其他讀取數據的線程。
cacheLock.EnterUpgradeableReadLock();
try
{
string result = null;
if (innerCache.TryGetValue(key, out result))
{
if (result == value)
{
return AddOrUpdateStatus.Unchanged;
}
else
{
//進級成寫鎖，其他一切線程都被壅塞。
cacheLock.EnterWriteLock();
try
{
innerCache[key] = value;
}
finally
{
//加入寫鎖，許可其他讀線程。
cacheLock.ExitWriteLock();
}
return AddOrUpdateStatus.Updated;
}
}
else
{
cacheLock.EnterWriteLock();
try
{
innerCache.Add(key, value);
}
finally
{
cacheLock.ExitWriteLock();
}
return AddOrUpdateStatus.Added;
}
}
finally
{
//加入進級鎖。
cacheLock.ExitUpgradeableReadLock();
}
}
public enum AddOrUpdateStatus
{
Added,
Updated,
Unchanged
};
}
四：總結
多線程現實開辟傍邊，常常測試沒成績，一到臨盆情況，並發高了就輕易出成績， 必定留意。
本文參考CLR via C#。
