?? 簡單來講講C#中的鎖

? 前言

今天來說說C#中的鎖，鎖在日常開發(fā)中還是很常用的，但是用的不得當，或者騷操作比較多那么就會導致死鎖，從而導致系統(tǒng)崩潰。

?? 簡述

?? 通俗理解

• 在現(xiàn)實生活里，鎖就像一把門鎖。
• 如果一個人進了房間并把門反鎖，別人就得在外面等他出來。
• 等里面的人出來并開鎖后，下一個人才能進去。

?? 編程里的“鎖”也是一樣的：
它保證同一時刻只有一個線程能進入臨界區(qū)（共享資源的代碼塊），從而避免混亂。

?? 技術(shù)定義

在 并發(fā)編程 中，鎖（Lock）是一種同步機制，用來 控制多個線程對共享資源的并發(fā)訪問。

• 沒有鎖時：多個線程可能同時修改同一個變量、文件、數(shù)據(jù)庫記錄 → 造成 數(shù)據(jù)競爭 (Race Condition)。
• 有了鎖后：一個線程進入臨界區(qū)時，其它線程必須等待 → 保證 數(shù)據(jù)一致性。

?? 鎖的關(guān)鍵特性

1. 互斥性
   • 一次只能有一個線程持有鎖。
   • 其他線程必須等待。
2. 可見性
   • 線程釋放鎖前的修改，對之后獲取鎖的線程是可見的。
3. 可重入性（C# 的 lock 是可重入的）
   • 同一線程可以多次進入同一把鎖，而不會死鎖自己。

?? 舉例

下面就舉個例子講講什么情況下就需要用到鎖。

int a = 0;
// 并行++ 
Parallel.For(0, 1000, _ => { 
    a++;
});
// 會發(fā)現(xiàn) a 的值小于 1000，因為并行操作導致了線程之間的競爭。
Console.WriteLine(a);

正常情況下，a的值應(yīng)該是等于1000的，但由于這里使用了Parallel.For，會導致多個線程對同一個值進行++操作，從而導致最終的結(jié)果沒有1000次。

那么如何避免這種情況呢，可以使用鎖去避免。

// 使用鎖解決線程競爭問題
object obj = new object();
int b = 0;
Parallel.For(0, 1000, _ => { 
    lock (obj) {
        b++;
    }
});
// 現(xiàn)在 b 的值一定是 1000，因為鎖確保了同一時間只有一個線程可以執(zhí)行 b++ 操作。
Console.WriteLine(b);

這里使用了一個object類型作為鎖對象，這也是常見的鎖對象，不一定非得使用object類型，其他引用類型也行。

??? 運行結(jié)果

?? .net9 新的鎖對象

上面已經(jīng)通過簡單的例子了解到了什么是鎖，已經(jīng)怎么使用鎖，那么在.net9中可以直接使用lock對象作為鎖。

?? 在使用.net9創(chuàng)建項目時，如果使用object類型的鎖，rider編輯器會提示使用Lock類型作為鎖。

? 老寫法

public class Lock
{
    private readonly object _lock = new();
    public void Foo()
    {
        lock (_lock)
        {
            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine("In Foo");
        }
    }
}

? 新寫法

public class Deadlock
{
    private readonly Lock _lock = new();
    public void Foo()
    {
        lock (_lock)
        {
            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine("In Foo");
        }
    }
}

?? 比較

?? 總結(jié)

鎖是并發(fā)編程里的“雙刃劍”。

• 用得好 ?? 能保證線程安全，避免數(shù)據(jù)錯亂。
• 用不好 ?? 容易掉進性能陷阱，甚至導致死鎖，拖垮整個系統(tǒng)。

在 .NET 9 之前，我們習慣用 object 作為鎖對象，但語義模糊，容易被誤用。

而新的 System.Threading.Lock 專門為鎖而生，讓代碼更直觀，也在某些場景下帶來性能提升。

所以：

• 寫 demo、小項目 → 用 lock(object) 依舊沒問題。
• 寫業(yè)務(wù)、追求可維護性和性能 → 建議上手 .NET 9 的 Lock，讓代碼更優(yōu)雅、更安全。

轉(zhuǎn)自https://www.cnblogs.com/ZYPLJ/p/19102575