C#线程同步对象：Mutex、Monitor与lock

"本文主要介绍了线程同步的概念和在C#中实现线程同步的一些常见方法，包括Mutex类、Monitor类、lock关键字、ManualResetEvent类、AutoResetEvent类以及ReaderWriterLock类。线程同步是为了确保在多线程环境下数据的完整性和正确性，避免因并发访问导致的问题。" 在多线程编程中，线程同步是一种关键的技术，它旨在防止多个线程同时访问共享资源，从而可能导致的数据不一致和竞态条件。线程同步的基本原则是确保当一个线程正在访问或修改共享数据时，其他线程必须等待，直到该线程完成操作。 1. Mutex类：Mutex提供了互斥访问，确保任何时候只有一个线程可以访问受保护的代码或资源。当一个线程获取Mutex后，其他试图获取的线程将被阻塞，直到Mutex被释放。这类似于锁的机制，有助于防止资源的并发访问。 2. Monitor类：Monitor类提供了对对象的锁定操作，通常与`lock`关键字一起使用。`lock`关键字是C#中的语法糖，其实质就是调用了Monitor类的Enter和Exit方法。当一个线程进入`lock`块时，其他线程将无法进入，直到当前线程离开`lock`块。 3. lock关键字：lock语句是C#中用于同步的简便方式，它会自动处理Monitor类的Enter和Exit，确保资源被正确解锁。lock作用于一个对象实例，确保同一时刻只有一个线程能执行特定的代码块。 4. ManualResetEvent和AutoResetEvent类：这两个类属于事件等待句柄(EventWaitHandle)，用于线程间的通信。ManualResetEvent在事件触发后需要手动重置，而AutoResetEvent在事件触发后会自动重置。它们可以让一个线程等待另一个线程完成特定操作后继续执行。 5. ReaderWriterLock类：这种锁提供了读写分离的同步机制，允许多个读取线程并行访问资源，但写入操作是互斥的。这提高了在大量读取操作场景下的性能。 举例来说，假设有一个`Tools`类，其中有一个`Count`字段需要同步： ```csharp public class Tools { private int count; private readonly object lockObject = new object(); public int Count { get { return count; } set { lock (lockObject) { count = value; } } } // 使用Mutex的例子 public void ModifyCountWithMutex(int delta) { using (Mutex mutex = new Mutex(false, "MyMutex")) { mutex.WaitOne(); count += delta; mutex.ReleaseMutex(); } } } ``` 在上述示例中，`Count`属性的访问通过`lock`关键字进行了同步，确保了在修改`count`值时的原子性。`ModifyCountWithMutex`方法展示了如何使用Mutex实现相同的目标，但需要手动管理获取和释放Mutex。 选择合适的线程同步方法取决于具体的应用场景和需求。在设计多线程程序时，应尽可能减少同步区域，以提高程序的并发性能，同时确保数据的一致性。