c# - `lock`(监视器)在 .NET 中如何工作？

Question

我最近一直想知道 lock(或更具体地说:Monitor)在 .NET 中如何针对被锁定的对象在内部工作。具体来说，我想知道开销是多少，是否使用了“全局”(进程)锁，如果是这种情况(对于监视器组)是否有可能创建更多这些全局锁，以及对象会发生什么被传递给锁(它们似乎没有引入额外的内存开销)。

澄清一下我不是在问什么:我不是在这里问 Monitor 是什么是(我前段时间在大学里自己做了一个)。我也不是在问如何使用 lock、Monitor、它们如何编译为 try/finally 等等；我很清楚这一点(还有其他与此相关的 SO 问题)。这是关于 Monitor.Enter 和 Monitor.Exit 的内部工作。

例如，考虑由十个线程执行的这段代码:

for (int i=0; i<1000; ++i) 
{
    lock (myArray[i])
    {
        // ...
    }
}

• 锁定一千个对象而不是一个对象不好吗？对性能/内存压力有何影响？
• 底层监视器创建一个等待队列。是否可以有多个等待队列？我将如何创建它？

Answer 1

Monitor.Enter 不是普通的 .NET 方法(无法使用 ILSpy 或类似工具进行反编译)。该方法由 CLR 在内部实现，因此严格来说，.NET 没有唯一的答案，因为不同的运行时可以有不同的实现。

.NET 中的所有对象都有一个对象 header ，其中包含指向对象类型的指针，还有一个指向 SyncTableEntry 的 SyncBlock 索引。通常该索引为零/未使用，但当您锁定该对象时，它将包含 SyncTableEntry 的索引，然后包含对实际锁定对象的引用。

因此锁定数千个对象确实会创建很多锁，这是一种开销。

我找到的信息是在这篇 MSDN 文章中:http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc163791.aspx