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c# 多線程環(huán)境下控制對(duì)共享資源訪問(wèn)的解決方法

更新時(shí)間：2024年07月30日 09:37:46 作者：我只吃飯不洗碗

這篇文章主要介紹了c# 多線程環(huán)境下控制對(duì)共享資源訪問(wèn)的解決方法,本文通過(guò)實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì),感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

c# 多線程環(huán)境下控制對(duì)共享資源訪問(wèn)的辦法

Monitor：
- 定義：Monitor 是 C# 中最基本的同步機(jī)制，通過(guò) Enter 和 Exit 方法來(lái)控制對(duì)共享資源的訪問(wèn)。它提供了排他鎖的功能，確保在任何時(shí)刻只有一個(gè)線程可以訪問(wèn)共享資源。
- 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易用，適合對(duì)臨界區(qū)進(jìn)行粗粒度的同步控制。
- 缺點(diǎn)：只能實(shí)現(xiàn)排它鎖，不能實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)鎖，性能相對(duì)較低。

　　class Program
{
    static readonly object _lock = new object();
    static int _counter = 0;
    static void Main()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            new Thread(IncrementCounter).Start();
        }
        Console.ReadKey();
    }
    static void IncrementCounter()
    {
        Monitor.Enter(_lock);
        try
        {
            _counter++;
            Console.WriteLine($"Counter: {_counter}");
        }
        finally
        {
            Monitor.Exit(_lock);
        }
    }
}
Monitor

Mutex：
- 定義：Mutex 是一個(gè)操作系統(tǒng)對(duì)象，用于在進(jìn)程間共享，通過(guò) WaitOne 和 ReleaseMutex 來(lái)控制對(duì)共享資源的訪問(wèn)。它提供了進(jìn)程間的同步能力。
- 優(yōu)點(diǎn)：可跨進(jìn)程使用，適合在進(jìn)程間進(jìn)行同步。
- 缺點(diǎn)：相比 Monitor，性能開(kāi)銷較大，因?yàn)樯婕暗较到y(tǒng)調(diào)用。

　　class Program
{
    static Mutex _mutex = new Mutex();
    static int _counter = 0;
    static void Main()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            new Thread(IncrementCounter).Start();
        }
        Console.ReadKey();
    }
    static void IncrementCounter()
    {
        _mutex.WaitOne();
        _counter++;
        Console.WriteLine($"Counter: {_counter}");
        _mutex.ReleaseMutex();
    }
}
Mutex

ReaderWriterLockSlim：
- 定義：ReaderWriterLockSlim 實(shí)現(xiàn)了讀寫(xiě)分離鎖，允許多個(gè)線程同時(shí)讀取共享資源，但只允許一個(gè)線程寫(xiě)入共享資源。這種機(jī)制適用于讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景。
- 優(yōu)點(diǎn)：適合讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景，提高了并發(fā)性能。
- 缺點(diǎn)：相對(duì)復(fù)雜，可能會(huì)引起死鎖，不支持遞歸鎖。

class Program
{
    static ReaderWriterLockSlim _rwLock = new ReaderWriterLockSlim();
    static int _counter = 0;
    static void Main()
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            new Thread(ReadCounter).Start();
            new Thread(IncrementCounter).Start();
        }
        Console.ReadKey();
    }
    static void ReadCounter()
    {
        _rwLock.EnterReadLock();
        Console.WriteLine($"Counter: {_counter}");
        _rwLock.ExitReadLock();
    }
    static void IncrementCounter()
    {
        _rwLock.EnterWriteLock();
        _counter++;
        Console.WriteLine($"Counter incremented to: {_counter}");
        _rwLock.ExitWriteLock();
    }
}
ReaderWriterLockSlim

Semaphore：
- 定義：Semaphore 是一個(gè)信號(hào)量，用于控制同時(shí)訪問(wèn)共享資源的線程數(shù)量。通過(guò) WaitOne 和 Release 方法，可以控制訪問(wèn)資源的線程數(shù)量。
- 優(yōu)點(diǎn)：可以控制多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)共享資源的數(shù)量，靈活性較高。
- 缺點(diǎn)：相對(duì)于其他機(jī)制，使用起來(lái)較為復(fù)雜，需要謹(jǐn)慎處理信號(hào)量的釋放。

　　class Program
{
    static Semaphore _semaphore = new Semaphore(2, 2); // Allow 2 threads to access the resource simultaneously
    static int _counter = 0;
    static void Main()
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            new Thread(IncrementCounter).Start();
        }
        Console.ReadKey();
    }
    static void IncrementCounter()
    {
        _semaphore.WaitOne();
        _counter++;
        Console.WriteLine($"Counter: {_counter}");
        _semaphore.Release();
    }
}
Semaphore

SemaphoreSlim：
- 定義：SemaphoreSlim 是輕量級(jí)的信號(hào)量，與 Semaphore 類似，用于控制同時(shí)訪問(wèn)共享資源的線程數(shù)量，但相比 Semaphore 更輕量級(jí)。
- 優(yōu)點(diǎn)：相比 Semaphore，SemaphoreSlim 的開(kāi)銷更小，適用于資源訪問(wèn)頻繁的場(chǎng)景。
- 缺點(diǎn)：與 Semaphore 相比，功能上略有限制，例如沒(méi)有 Release(Int32) 方法，只能遞增信號(hào)量一個(gè)單位。

class Program
{
    static SemaphoreSlim _semaphore = new SemaphoreSlim(2, 2); // Allow 2 threads to access the resource simultaneously
    static int _counter = 0;
    static void Main()
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            new Thread(IncrementCounter).Start();
        }
        Console.ReadKey();
    }
    static void IncrementCounter()
    {
        _semaphore.Wait();
        _counter++;
        Console.WriteLine($"Counter: {_counter}");
        _semaphore.Release();
    }
}
SemaphoreSlim

lock：
- 定義：lock 是 C# 中的關(guān)鍵字，用于在代碼塊級(jí)別實(shí)現(xiàn)互斥鎖，保護(hù)共享資源不被多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)。
- 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易用，適合對(duì)臨界區(qū)進(jìn)行細(xì)粒度的同步控制，編寫(xiě)起來(lái)比較方便。
- 缺點(diǎn)：只能用于單線程內(nèi)部的同步，不能跨越線程或進(jìn)程，如果不小心使用會(huì)導(dǎo)致死鎖。

class Program
{
    static readonly object _lock = new object();
    static int _counter = 0;
    static void Main()
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            new Thread(IncrementCounter).Start();
        }
        Console.ReadKey();
    }
    static void IncrementCounter()
    {
        lock (_lock)
        {
            _counter++;
            Console.WriteLine($"Counter: {_counter}");
        }
    }
}
lock

到此這篇關(guān)于c# 多線程環(huán)境下控制對(duì)共享資源訪問(wèn)的辦法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)c# 共享資源訪問(wèn)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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