c#中lock的经典示例

lock 是 C# 中的一种用于同步线程执行的机制，它帮助确保多个线程在访问共享资源时不会发生冲突或数据损坏。其作用是通过给临界区（即多线程访问共享资源的代码段）加锁，使得在同一时刻只能有一个线程进入执行该代码段。

1、lock 的工作原理

• 加锁和解锁：当一个线程进入一个 lock 块时，它会获取一个对象的锁（通常是该块代码所属对象的锁）。其他线程在该锁被释放之前无法进入同一 lock 块。当线程退出 lock 块时，它会自动释放锁。
• 防止线程冲突：lock 主要用于保护共享数据，避免多个线程同时访问或修改共享资源，造成数据不一致或程序崩溃的问题。

2、语法

lock (someObject)
{// 临界区代码：只有获得锁的线程能进入// 共享资源的操作代码
}

3、关键点

1. someObject：lock 语句后面必须跟一个对象，这个对象用于在多个线程之间进行同步。通常使用类的实例对象，或是使用 this 来加锁当前对象。someObject 作为锁，通常不会使用原始类型数据或者是可变的对象。
2. 自动解锁：一旦线程执行完 lock 块中的代码，锁就会自动释放，其他线程就有机会获取锁并进入临界区。
3. 死锁：如果两个或多个线程相互等待对方释放锁，可能会导致死锁（即程序进入永久等待状态）。因此，设计时要注意锁的获取顺序和策略，避免这种情况。

4、lock 的实际应用

lock 经常用于以下场景：

• 操作共享数据：当多个线程需要操作同一资源时，通过 lock 来确保只有一个线程能够访问该资源，从而避免数据竞争。
• 数据库或文件访问：当多个线程需要访问数据库或文件时，需要同步这些访问操作，以防止数据损坏。

5、lock的经典示例

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;namespace Demo
{class Program{int num = 10;//设置当前总票数void Ticket(){while (true)//设置无限循环{Console.WriteLine("  " + Thread.CurrentThread.Name + " lock前");//申请locklock (this)//锁定代码块，以便线程同步{Console.WriteLine("    " + Thread.CurrentThread.Name + " lock中");//获得lockif (num > 0)//判断当前票数是否大于0{Console.WriteLine("    " + Thread.CurrentThread.Name + " Sleep(100)");Thread.Sleep(100);//使当前线程休眠100毫秒Console.WriteLine("    " + Thread.CurrentThread.Name + "----票数" + num--);//票数减1}else{Console.ReadLine();}}Console.WriteLine("  " + Thread.CurrentThread.Name + " lock后");//释放lock}}static void Main(string[] args){Program p = new Program();//创建对象，以便调用对象方法Thread tA = new Thread(new ThreadStart(p.Ticket));//分别实例化4个线程，并设置名称tA.Name = "线程A";Thread tB = new Thread(new ThreadStart(p.Ticket));tB.Name = "线程B";Thread tC = new Thread(new ThreadStart(p.Ticket));tC.Name = "线程C";Thread tD = new Thread(new ThreadStart(p.Ticket));tD.Name = "线程D";tA.Start(); //分别启动线程Console.WriteLine("tA.Start");tB.Start();Console.WriteLine("tB.Start");tC.Start();Console.WriteLine("tC.Start");tD.Start();Console.WriteLine("tD.Start");Console.ReadLine();}}
}

运行结果

tA.Start			    ->main中，线程A启动线程A lock前		    ->	进入线程A，线程A申请lock线程A lock中		->	    线程A获得lock线程A Sleep(100)	->		线程A休眠
tB.Start				->main中，线程B启动				 ->这里可以看到线程休眠程序，会返回main线程B lock前		    ->	进入线程B，线程B申请lock
tC.Start				->main中，线程C启动线程C lock前		    ->	进入线程C，线程C申请lock
tD.Start				->main中，线程D启动线程D lock前		    ->	进入线程D，线程D申请lock线程A----票数10		->		线程A休眠结束，线程A运行线程A lock后		    ->	线程A释放lock线程A lock前		    ->	线程A申请lock线程B lock中	    ->	    线程B获得lock线程B Sleep(100)	->		线程B休眠线程B----票数9		->		线程B休眠结束，线程B运行	->这里可以看到线程休眠，不会释放lock线程B lock后		    ->	线程B释放lock线程B lock前		    ->	线程B申请lock线程C lock中	    ->	    线程C获得lock线程C Sleep(100)	->		线程C休眠线程C----票数8		->		线程C休眠结束，线程C运行线程C lock后		    ->	线程C释放lock线程C lock前		    ->	线程C申请lock线程D lock中线程D Sleep(100)线程D----票数7线程D lock后线程D lock前线程A lock中线程A Sleep(100)线程A----票数6线程A lock后线程A lock前线程B lock中线程B Sleep(100)线程B----票数5线程B lock后线程B lock前线程C lock中线程C Sleep(100)线程C----票数4线程C lock后线程C lock前线程D lock中线程D Sleep(100)线程D----票数3线程A lock中线程A Sleep(100)线程D lock后线程D lock前线程A----票数2线程A lock后线程A lock前线程B lock中线程B Sleep(100)线程B----票数1线程B lock后线程B lock前线程C lock中

6、 死锁的经典示例

using System;
using System.Threading;class Program
{private readonly object lock1 = new object();private readonly object lock2 = new object();public void Thread1(){lock (lock1){Console.WriteLine("Thread 1: Acquired lock1");Thread.Sleep(1000);  // 模拟一些工作Console.WriteLine("Thread 1: Trying to acquire lock2");lock (lock2){Console.WriteLine("Thread 1: Acquired lock2");}}}public void Thread2(){lock (lock2){Console.WriteLine("Thread 2: Acquired lock2");Thread.Sleep(1000);  // 模拟一些工作Console.WriteLine("Thread 2: Trying to acquire lock1");lock (lock1){Console.WriteLine("Thread 2: Acquired lock1");}}}static void Main(string[] args){Program p = new Program();//创建对象，以便调用对象方法// 创建两个线程Thread t1 = new Thread(p.Thread1);Thread t2 = new Thread(p.Thread2);// 启动线程t1.Start();t2.Start();// 等待线程结束t1.Join();t2.Join();}
}

运行结果

Thread 1: Acquired lock1
Thread 2: Acquired lock2
Thread 1: Trying to acquire lock2
Thread 2: Trying to acquire lock1