在C＃中锁定关键字

Question

我理解来自MSDN的锁定关键字的主要功能

  

lock语句（C＃参考）

     

lock关键字标记一个语句   阻止作为一个关键部分   获得互斥锁   对于给定的对象，执行一个   声明，然后发布   锁。

什么时候应该使用锁？

例如，它对多线程应用程序有意义，因为它可以保护数据。但是，当应用程序没有脱离任何其他线程时，它是否有必要？

使用锁是否存在性能问题？

我刚刚继承了一个在任何地方使用锁的应用程序，它是单线程的，我想知道我应该留下它们，它们甚至是必要的吗？

请注意，这更多是一般知识问题，申请速度很好，我想知道这是否是一个好的设计模式，或者除非绝对需要，否则应该避免这样做。

Answer 1

  

什么时候应该使用锁？

应该使用锁来保护多线程代码中的共享资源。不是别的。

  

但是当应用程序没有关闭任何其他线程时是否有必要？

绝对不是。这只是浪费时间。但是请确保您没有隐式使用系统线程。例如，如果您使用异步I / O，您可能会收到来自随机线程的回调，而不是原始线程。

  

使用锁是否存在性能问题？

是。它们在单线程应用程序中不是很大，但为什么要拨打你不需要的电话？

  

...如果这是一个好的设计模式，将来会有[？]

无所事事地锁定一切都是一种糟糕的设计模式。如果您的代码混乱了随机锁定，然后您决定使用后台线程进行某些工作，那么您可能会遇到死锁。在多个线程之间共享资源需要仔细设计，并且越能分离出棘手的部分，就越好。

Answer 2

这里的所有答案都是正确的：锁的用处是阻止线程同时访问锁定的代码。但是，这个领域有许多细微之处，其中一个是公共语言运行时自动将锁定的代码块标记为关键区域。

代码被标记为关键的影响是，如果整个区域无法完全执行，运行时可能会认为您的整个Application Domain可能受到危害，因此会从内存中卸载它。引用MSDN：

  

例如，考虑一个尝试在持有锁时分配内存的任务。如果内存分配失败，则中止当前任务不足以确保AppDomain的稳定性，因为域中可能有其他任务正在等待同一个锁。如果当前任务终止，则其他任务可能会死锁。

因此，即使您的应用程序是单线程的，这也可能对您造成危害。考虑锁定块中的一个方法抛出最终未在块内处理的异常。即使异常发生在它通过调用堆栈冒泡时，您的关键代码区域也无法正常完成。谁知道CLR会如何反应？

有关详细信息，请阅读this article on the perils of Thread.Abort()。

Answer 3

请记住，可能有理由说明您的应用程序不像您想象的那样是单线程的。例如，.NET中的异步I / O可能会在池线程上回调，就像某些各种计时器类（不是Windows窗体计时器）一样。

Answer 4

一般来说，如果你的应用程序是单线程的，你就不会在lock语句中得到很多用处。我不确切知道你的应用程序，我不知道它们是否有用 - 但我怀疑不是。此外，如果您的应用程序在任何地方使用锁定，我不知道我会对在多线程环境中工作感到充满信心 - 原始开发人员实际上知道如何开发多线程代码，或者他们只是在模糊的地方添加锁定语句，希望能够解决这个问题吗？

Answer 5

应该在修改共享状态的代码周围使用

锁，其他线程同时修改的状态，以及那些其他步骤必须采用相同的锁。

锁实际上是一个内存访问序列化程序，线程（采取锁定）将等待锁进入，直到当前线程退出锁，因此内存访问被序列化。

要回答问题，单线程应用程序中不需要锁定问题，并且确实存在性能副作用。因为C＃中的锁是基于内核同步对象的，所以您采取的每个锁都会创建从用户模式到内核模式的转换。

如果您对多线程性能感兴趣，一个好的起点是MSDN threading guidelines

Answer 6

可能会出现锁定变量的性能问题，但通常情况下，您需要构建代码以最大限度地缩短在“锁定”代码块中花费的时间长度。

至于取下锁。这取决于代码究竟在做什么。即使它是单线程的，如果你的对象被实现为Singleton，你可能会有多个客户端同时使用它的一个实例（在内存中，在服务器上）。

Answer 7

是的，使用锁时会有一些性能损失，但通常可以忽略不计。

通常只在多线程场景中使用锁（或任何其他互斥语句或构造），其中多个线程（您自己制作或来自您的调用者）有机会与对象交互并更改保持基础状态或数据。例如，如果您有一个可以被多个线程访问的集合，那么您不希望一个线程通过删除一个项来更改该集合的内容，而另一个线程正在尝试读取它。

Answer 8

Lock（令牌）仅用于标记不应在多个线程中同时运行的一个或多个代码块。如果您的应用程序是单线程的，那么它可以防止不存在的情况。

并且锁定会调用性能命中，添加指令以在执行代码之前检查同时访问。它只应在必要时使用。

Answer 9

在C＃中查看question关于'Mutex'的内容。然后查看有关使用'lock（Object）'语句的these two个问题。

Answer 10

如果只有一个线程，那么在应用程序中拥有锁是没有意义的，是的，这是一个性能命中，尽管它确实需要相当多的调用才能将该命中堆叠成重要的东西。