C# Monitor類鎖定對象
C# Monitor類鎖定對象
當(dāng)多線程公用一個對象時，也會出現(xiàn)和公用代碼類似的問題，這種問題就不應(yīng)該使用lock關(guān)鍵字了，這里需要用到System.Threading中的一個類Monitor，我們可以稱之為監(jiān)視器，Monitor提供了使線程共享資源的方案。
C# Monitor類可以鎖定對象，一個線程只有得到這把鎖才可以對該對象進行操作。對象鎖機制保證了在可能引起混亂的情況下一個時刻只有一個線程可以訪問這個對象。
Monitor必須和一個具體的對象相關(guān)聯(lián)，但是由于它是一個靜態(tài)的類，所以不能使用它來定義對象，而且它的所有方法都是靜態(tài)的，不能使用對象來引用。下面代碼說明了使用Monitor鎖定對象的情形：
- ……
- QueueoQueue=newQueue（）；
- ……
- Monitor.Enter（oQueue）；
- ……
- //現(xiàn)在oQueue對象只能被當(dāng)前線程操縱了Monitor.Exit（oQueue）；
- //釋放鎖
如上所示，當(dāng)一個線程調(diào)用Monitor.Enter（）方法鎖定對象時，這個對象就歸它所有了，其它線程想要訪問這個對象，只有等待它使用Monitor.Exit（）方法釋放鎖。為了保證線程最終都能釋放鎖，你可以把Monitor.Exit（）方法寫在try-catch-finally結(jié)構(gòu)中的finally代碼塊里。
對于任何一個被Monitor鎖定對象，內(nèi)存中都保存著與它相關(guān)的一些信息：其一是現(xiàn)在持有鎖的線程的引用；其二是一個預(yù)備隊列，隊列中保存了已經(jīng)準(zhǔn)備好獲取鎖的線程；其三是一個等待隊列，隊列中保存著當(dāng)前正在等待這個對象狀態(tài)改變的隊列的引用。
當(dāng)擁有對象鎖的線程準(zhǔn)備釋放鎖時，它使用Monitor.Pulse（）方法通知等待隊列中的***個線程，于是該線程被轉(zhuǎn)移到預(yù)備隊列中，當(dāng)對象鎖被釋放時，在預(yù)備隊列中的線程可以立即獲得對象鎖。
下面是一個展示如何使用lock關(guān)鍵字和C# Monitor類來實現(xiàn)線程的同步和通訊的例子，也是一個典型的生產(chǎn)者與消費者問題。
這個例程中，生產(chǎn)者線程和消費者線程是交替進行的，生產(chǎn)者寫入一個數(shù)，消費者立即讀取并且顯示（注釋中介紹了該程序的精要所在）。
用到的系統(tǒng)命名空間如下：using System；using System.Threading；
首先，定義一個被操作的對象的類Cell，在這個類里，有兩個方法：ReadFromCell（）和WriteToCell.消費者線程將調(diào)用 ReadFromCell（）讀取cellContents的內(nèi)容并且顯示出來，生產(chǎn)者進程將調(diào)用WriteToCell（）方法向 cellContents寫入數(shù)據(jù)。
示例如下：
- public class Cell
- {
- int cellContents; // Cell對象里邊的內(nèi)容
- bool readerFlag = false;
- // 狀態(tài)標(biāo)志，為true時可以讀取，為false則正在寫入
- public int ReadFromCell( )
- {
- lock(this) // Lock關(guān)鍵字保證了什么，請大家看前面對lock的介紹
- {
- if (!readerFlag)//如果現(xiàn)在不可讀取
- {
- try
- {
- //等待WriteToCell方法中調(diào)用Monitor.Pulse()方法
- Monitor.Wait(this);
- }
- catch (SynchronizationLockException e)
- {
- Console.WriteLine(e);
- }
- catch (ThreadInterruptedException e)
- {
- Console.WriteLine(e);
- }
- }
- Console.WriteLine("Consume: {0}",cellContents);
- readerFlag = false;
- //重置readerFlag標(biāo)志，表示消費行為已經(jīng)完成
- Monitor.Pulse(this);
- //通知WriteToCell()方法（該方法在另外一個線程中執(zhí)行，等待中）
- }
- return cellContents;
- }
- public void WriteToCell(int n)
- {
- lock(this)
- {
- if (readerFlag)
- {
- try
- {
- Monitor.Wait(this);
- }
- catch (SynchronizationLockException e)
- {
- //當(dāng)同步方法（指Monitor類除Enter之外的方法）在非同步的代碼區(qū)被調(diào)用
- Console.WriteLine(e);
- }
- catch (ThreadInterruptedException e)
- {
- //當(dāng)線程在等待狀態(tài)的時候中止
- Console.WriteLine(e);
- }
- }
- cellContents = n;
- Console.WriteLine("Produce: {0}",cellContents);
- readerFlag = true;
- Monitor.Pulse(this);
- //通知另外一個線程中正在等待的ReadFromCell()方法
- }
- }
- }
【編輯推薦】
