什么是“线程安全类型”？何时需要使用“lock”语句？

Question

我已经阅读了所有有关线程安全类型和“lock”语句的文档，但仍然不完全理解。

在什么情况下需要使用“lock”语句？它与（非）线程安全类型有什么关系？谢谢。

- user386167

Answer 1

假设一个类实例中有全局变量，在其中两个线程在完全相同的时间调用该对象的方法，并且该方法对全局变量进行更新。

很可能变量中的值会被破坏。不同的语言和编译器/解释器将以不同的方式处理此问题（或根本不处理...）但重点是你会得到“不期望”的和“不可预测”的结果。

现在想象一下，方法在尝试读取或写入变量之前获得了该变量的“锁定”。第一个调用该方法的线程将在该变量上获得“锁定”，第二个调用该方法的线程将需要等待直到第一个线程释放该锁定。虽然你仍然存在竞争条件（即第二个线程可能会覆盖来自第一个线程的值），但至少你会得到可预测的结果，因为没有两个线程（彼此不知道）可以同时修改该值。

你可以使用lock语句获得变量的锁定。通常，你会定义一个单独的对象变量，并将其用于锁定对象：

public class MyThreadSafeClass
{
    private readonly object lockObject = new object();
    private string mySharedString;

    public void ThreadSafeMethod(string newValue)
    {
        lock (lockObject)
        {
            // Once one thread has got inside this lock statement, any others will have to wait outside for their turn...
            mySharedString = newValue;
        }
    }
}

如果多个线程同时访问共享数据不会导致数据损坏，那么该类型就被认为是“线程安全”的。

请注意“不可变”和“线程安全”的区别。线程安全表示您已针对此场景编写了代码，并且在两个线程同时访问共享状态时不会发生数据损坏，而不可变性仅表示您返回一个新对象而不是修改它。 不可变对象是线程安全的，但并非所有线程安全对象都是不可变的。

- Neil Barnwell

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所以如果一个类型是线程安全的，它会在内部实现锁定，我就不应该再次实现它了。对吗？谢谢Neil。 - user386167

是的 - 如果您正在重用其他人的类型（例如来自第三方库），并且它被宣传为“线程安全”，则不需要在其使用周围编写lock(...) { ... }语句。但是，如果您正在设置该类型的变量，并且该变量本身可能会被不同的线程修改，则需要锁定它。 - Neil Barnwell

Answer 2

线程安全的代码是指可以被多个线程访问并正常运行的代码。

在C#中，这通常需要一些同步机制。一个简单的机制是使用lock语句（背后是调用Monitor.Enter）。由lock块包围的代码块只能由一个线程访问。

任何使用不是线程安全的类型都需要您自己管理同步。

了解C#中线程的良好资源是Joe Albahari的免费电子书，可在此处找到：这里。

- Oded

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谢谢Oded，这是一篇很棒的文章，我也强烈推荐它。 - user386167

Answer 3

http://en.wikipedia.org/wiki/Thread_safety

- dotariel