.NET線程訪問問題

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當您在C＃中更改數據時，看起來像單個操作的東西可能會編譯成若干指令。看看下面的類：

public class Number { 
    private int a = 0; 
    public void Add(int b) { 
     a += b; 
    } 
}

當你蓋了，你會得到下面的IL代碼：

IL_0000: nop 
IL_0001: ldarg.0 
IL_0002: dup 
// Pushes the value of the private variable 'a' onto the stack 
IL_0003: ldfld  int32 Simple.Number::a 
// Pushes the value of the argument 'b' onto the stack 
IL_0008: ldarg.1 
// Adds the top two values of the stack together 
IL_0009: add 
// Sets 'a' to the value on top of the stack 
IL_000a: stfld  int32 Simple.Number::a 
IL_000f: ret

現在，假設你有一個Number對象和兩個線程調用其Add方法是這樣的：

number.Add(2); // Thread 1 
number.Add(3); // Thread 2

如果您想要結果爲5（0 + 2 + 3），則會出現問題。你不知道這些線程何時執行他們的指令。這兩個線程可以執行IL_0003（推零壓入堆棧），要麼執行IL_000a之前（實際上改變的是成員變量），你會得到這樣的：

a = 0 + 2; // Thread 1 
a = 0 + 3; // Thread 2

最後一個線程來完成「勝利」，並在該過程結束，a是2或3而不是5.

因此，您必須確保一套完整的指令在另一套完成之前完成。要做到這一點，您可以：

1）鎖定訪問類的成員，而它的寫入，使用許多.NET synchronization primitives之一（如lock，Mutex，ReaderWriterLockSlim等），所以只有一個線程可以在它的工作一次。

2）將寫入操作推入隊列並使用單個線程處理該隊列。正如Thorarin指出的那樣，如果它不是線程安全的，您仍然必須同步隊列的訪問權限，但它對於複雜的寫入操作是值得的。

還有其他技術。有些（如Interlocked）僅限於特定的數據類型，甚至更多（如Non-blocking synchronization和Part 4 of Joseph Albahari's Threading in C#中討論的那些），儘管它們更復雜：小心處理它們。

來源

2010-01-22 14:14:44

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ReadWriterLockSlim爲+1。然而，我認爲OP在完全理解這個概念之前需要更多地熟悉多線程編程。至於你的第二點：你需要同步隊列，使問題複雜化。 – Thorarin 2010-01-22 14:18:10

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真的夠了，你的回答爲這些概念提供了一個非常優秀的介紹（雖然我試圖在更新中採取不同的方式）。關於隊列，確實也必須同步，儘管有些情況下這種方法可以簡化事情而不是使事情複雜化！ – 2010-01-22 14:24:35

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在多線程應用程序中，很多情況下同時訪問相同的數據會導致問題。在這種情況下，需要同步來確保一次只有一個線程可以訪問。

我想他們的意思是使用lock-statement（或VB.NET中的SyncLock）與使用Monitor。

您可能想要read this page的例子和理解的概念。但是，如果您對多線程應用程序設計沒有經驗，如果您的新僱主讓您參加測試，它可能會很快變得明顯。這是一個相當複雜的主題，有很多可能的陷阱，如deadlock。

還有一個體面的MSDN page on the subject以及。

可能有其他選項，具體取決於成員變量的類型以及如何更改。遞增整數例如可以通過Interlocked.Increment方法完成。

作爲問題的練習和演示，請嘗試編寫一個啓動5個併發線程的應用程序，每個線程增加一個共享計數器一百萬次。該計數器的預期最終結果將是500萬，但是（可能）不是你將以最終結果:)

編輯：自己做了一個快速實現（download）。示例輸出：

Unsynchronized counter demo: 
expected counter = 5000000 
actual counter = 4901600 
Time taken (ms) = 67 

Synchronized counter demo: 
expected counter = 5000000 
actual counter = 5000000 
Time taken (ms) = 287

來源

2010-01-22 13:51:54 Thorarin

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感謝您的回答。我想知道更多關於.NET中的多線程（C＃）。事實上，儘管我一般需要更多地瞭解c＃。你會建議我一本書，它可以將一個普通的開發人員轉變爲下一代開發人員。 – Supremestar 2010-01-22 15:03:50

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沒有特定的標題，但我不太多用書。事實上，我已經預先訂購了第二版的C＃，這真是太神奇了。好東西，但可能有些書更適合您的需求。 – Thorarin 2010-01-22 15:11:00

+2

「C＃深度」是一本很棒的書。 – 2010-01-22 15:18:48

0

有幾種方法，其中有幾種方法是前面提到的。

ReaderWriterLockSlim是我的首選方法。這給你一個數據庫類型的鎖定，並允許升級（儘管我上次看到的MSDN語法是不正確的，而且非常不明顯）
鎖定語句。您將讀取視爲寫入操作，只是防止訪問變量
聯鎖操作。這在原子步驟中對值類型執行操作。這可以用於無鎖的線程（真的不推薦這）
互斥和信號燈（沒有使用這些）
監控報表（這基本上是鎖定的關鍵字是如何工作的）

雖然我不想詆譭其他答案，但我不相信任何不使用這些技術的東西。如果我忘記了任何，我很抱歉。

來源

2010-01-22 16:15:01 Steve

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