c# - 在调用的实例方法中锁定问题

Question

我一直在学习 albahari 线程类(class)，但是当我自己尝试时，事情并没有按计划进行。我不知道为什么下面的锁“_Lock”没有挂起。不知何故，每个 SafeLock 方法中的锁都不会阻止其他线程也使用它的方法。在这方面已经有一段时间了，所以我们将不胜感激。

//Here I just call a method 10x
//The method (SL1) then creates a SafeLocks object and runs 3 methods
private void SL1_Btn_Click(object sender, EventArgs e)
{
    SL1(); SL1(); SL1(); SL1(); SL1();
    SL1(); SL1(); SL1(); SL1(); SL1();
}
private void SL1()
{
    console.WriteLine("Thread Enter");
    SafeLocks sl = new SafeLocks();
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => sl.ShowVars());
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => sl.SetZero());
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => sl.ShowVars());
    console.WriteLine("Thread Exit");
}

//Now for the Thread-"Safe" class
    class SafeLocks
{
    //private static int staticVar = 1; 
    private static int staticVar = 1; 
    public int instanceVar = 1;
    private static readonly object _Lock = new object();

    public SafeLocks() //sets both to 100,000
    {
        lock (_Lock)
        {
            while (staticVar < 99999)
            { staticVar++; }
            while (instanceVar < 99999)
            { instanceVar++; }
            staticVar++;
            instanceVar++;
            if (instanceVar != 100000)
            { Console.WriteLine("I1=" + instanceVar.ToString()); }
            if (staticVar != 100000)
            { Console.WriteLine(("S1=" + staticVar.ToString())); }
        }
    }
    public void ShowVars()
    {
        lock (_Lock)
        {
            if (instanceVar != 100000 && instanceVar != 0)
            { Console.WriteLine("I2=" + instanceVar.ToString()); }
            if (staticVar != 100000 && staticVar != 0)
            { Console.WriteLine("S2=" + staticVar.ToString()); }
        }
    }
    public void SetZero()
    {
        lock (_Lock)
        {
            while (staticVar > 0)
            {
                staticVar--;
            }
            while (instanceVar > 0)
            {
                instanceVar--;
            }
            if (instanceVar != 0)
            { Console.WriteLine("I3=" + instanceVar.ToString()); }
            if (staticVar != 0)
            { Console.WriteLine("S3=" + staticVar.ToString()); }
        }
    }
}

Answer 1

问题来自于您的构造函数和正在构造或调用 SetZero 的多个实例之间没有线程安全的事实。也就是说，您可以在调用 SetZero 之前创建两个实例。 (编辑:您现在拥有的锁正在正常运行，因为不能同时执行任何方法，但它们无法保证调用这些方法的顺序从外部。您设置的线程最终多次调用对象构造函数在最终调用SetZero之前。)

首先在您的构造函数中(注意，我删除了 instanceVar 用法，因为它运行正常):

while (staticVar < 99999)
{ staticVar++; }
staticVar++;

这假设 staticVar 的起始值小于99999 然后 将它的值再递增到设为 10000。然而，如果它是已经 100000 在构造函数被执行之前，它将递增到100001.

这可以通过在没有任何线程的情况下执行以下操作来轻松证明:

SafeLocks sl = new SafeLocks();
SafeLocks s2 = new SafeLocks(); //outputs "S1=100001"
SafeLocks s3 = new SafeLocks(); //outputs "S1=100002"
SafeLocks s4 = new SafeLocks(); //outputs "S1=100003"
SafeLocks s5 = new SafeLocks(); //outputs "S1=100004"

如果您将构造函数代码更改为:

lock (_Lock)
{
    while (staticVar <= 99999) //note the <= comparison change
    { staticVar++; }
    while (instanceVar <= 99999) //note the <= comparison change
    { instanceVar++; }
    if (instanceVar != 100000)
    { Console.WriteLine("I1=" + instanceVar.ToString()); }
    if (staticVar != 100000)
    { Console.WriteLine(("S1=" + staticVar.ToString())); }
}

代码将“工作”，但它仍然技术上可能有一个错误，因为不能保证您会在下一个实例的构造函数之前调用 SetZero被 build 。我不确定这对您来说是否是个问题，因为这是一个非常人为的设计/示例，但您在以后的使用中需要注意这一点。 (另外，考虑在可能的情况下分离静态和实例级线程安全问题)避免它的唯一方法，即确保 SetZero 在构造另一个之前被调用我相信，在您当前的设计，总的来说还是笨拙/不明显。