C# lock使用技巧

### C# 中 `lock` 关键字的使用技巧和最佳实践 在多线程环境中，`lock` 关键字是确保线程安全的重要工具之一。它通过创建一个互斥锁来防止多个线程同时访问共享资源，从而避免数据不一致的问题[^4]。 #### 1. 使用 `lock` 确保线程安全 `lock` 关键字用于保护共享资源，确保在同一时间只有一个线程可以访问该资源。以下是一个简单的示例，展示了如何使用 `lock` 来同步对共享变量的访问： ```csharp private readonly object _lockObject = new object(); private int _sharedCounter = 0; public void IncrementCounter() { lock (_lockObject) { _sharedCounter++; } } ``` 在此示例中，`_lockObject` 是一个私有对象，专门用于锁定。通过将 `_sharedCounter` 的操作放在 `lock` 块中，可以确保同一时间只有一个线程能够修改 `_sharedCounter`[^4]。 #### 2. 避免锁定公共类型或实例 锁定的对象应该是私有的，以避免外部代码干扰锁的行为。例如，不要锁定 `this`、字符串常量或公共静态对象，因为这些对象可能被其他代码锁定，导致死锁或其他问题[^4]。 错误示例： ```csharp public class MyClass { public void DangerousLock() { lock (this) // 不推荐：可能会被其他代码锁定 { // 执行一些操作 } } } ``` 正确示例： ```csharp public class MyClass { private readonly object _lockObject = new object(); public void SafeLock() { lock (_lockObject) // 推荐：私有锁定对象 { // 执行一些操作 } } } ``` #### 3. 使用双重检查锁定模式（Double-Check Locking） 在某些场景下，可以通过双重检查锁定模式减少不必要的锁竞争，提高性能。以下是一个典型的实现示例： ```csharp private volatile IDictionary _keyTable; public IDictionary KeyTable { get { if (_keyTable == null) // 第一次检查 { lock (_lockObject) { if (_keyTable == null) // 第二次检查 { _keyTable = new Hashtable(); } } } return _keyTable; } } ``` 在此模式中，`_keyTable` 被声明为 `volatile`，以确保多线程环境下的可见性。双重检查减少了锁的频率，提高了并发性能[^1]。 #### 4. 避免长时间持有锁 锁定的时间应尽可能短，以减少其他线程等待的时间。如果需要执行耗时操作，可以考虑将共享资源的操作分解为多个小步骤，或者使用更高级的并发机制（如 `Task Parallel Library` 或 `Concurrent Collections`）[^4]。 #### 5. 锁定不可变对象 锁定的对象应该是不可变的，以避免因对象状态改变而导致的潜在问题。例如，锁定一个 `new object()` 是安全的，因为它不会被修改[^4]。 ### 示例代码：文件写入的线程安全控制 以下是一个使用 `lock` 实现线程安全的文件写入示例： ```csharp using System; using System.IO; using System.Threading; public class FileLogger { private readonly object _lockObject = new object(); private readonly string _filePath; public FileLogger(string filePath) { _filePath = filePath; } public void Log(string message) { lock (_lockObject) { using (StreamWriter writer = new StreamWriter(_filePath, true)) { writer.WriteLine($"{DateTime.Now}: {message}"); } } } } class Program { static void Main() { FileLogger logger = new FileLogger("log.txt"); Thread thread1 = new Thread(() => logger.Log("Thread 1 log entry")); Thread thread2 = new Thread(() => logger.Log("Thread 2 log entry")); thread1.Start(); thread2.Start(); thread1.Join(); thread2.Join(); } } ``` 在此示例中，`Log` 方法通过 `lock` 确保了对文件的写入操作是线程安全的[^5]。 --- ###