线程锁

一：锁机制

1.net锁机制

时间锁、信号锁、互斥锁、读写锁、互锁，易变构造

分类：

1. 用户模式锁：通过一些cpu指令或者一个死循环达到thread等待和休眠。
2. 内核模式锁：调用win32底层的代码，来实现thread的各种操作，如：Thread.Sleep
3. 混合锁：用户模式+内核模式

2.为什么要用锁？

多线程对一个共享资源进行操作的时候，容易出现共享资源混乱的问题

二：用户模式锁

1. 易变结构：一个线程读，一个线程写，z在release版本中会有bug;

解决问题：

• Thread.MemoryBarrier, Thread.VolatileRead

• 关键字：volatile

  1. 不可以底层对代码进行优化

  2. 我的Read和Write都是从memrory中读取，读取的数据是最新的。

     public static volatile bool isStop = false;
        static void Main(string[] args)
        {
            var t = new Thread(()=> {
                var isSuccess = false;
                while (!isStop)
                {
                    isSuccess = true;
                }
            });
            t.Start();
            Thread.Sleep(1000);
            isStop = true;
            t.Join();
            Console.WriteLine("主线程执行结束！");
            Console.ReadKey();
        }

2.互锁结构：Interlocked[还只能做一些简单类型计算]

Interlocked：

• Increment：自增

  var sum = 0;
      for (int i = 0; i < 10; i++)
      {
          Interlocked.Increment(ref sum);
      }
       //最后sum=10,自增单位为1

• Decrement：自减

  var sum = 0;
         for (int i = 0; i < 10; i++)
         {
             Interlocked.Decrement(ref sum);
         }
         //最后sum=-10，自减单位为1

• Exchange：赋值

  var sum = 5;
  Interlocked.Exchange(ref sum,10);
  //最好sum=10;

• Add:增加指定的值

  var sum = 5;
  Interlocked.Add(ref sum,2);
  //最好sum=7

• CompareExchange：比较赋值

  var sum = 5;
  Interlocked.CompareExchange(ref sum, 6, 5);
  //如果sum==5,true：sum=6,false=5;

  3.旋转锁：Soinlock

特殊的业务逻辑让thread在用户模式下进行自选，欺骗cpu当前thread正在运行中

用户模式—>内核模式—>用户模式

public static SpinLock spinLock = new SpinLock();
   static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                var task = Task.Factory.StartNew(()=> {
                    Run();
                });
            }
            Console.ReadKey();
        }
   static void Run()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                try
                {
                    var b = false;
                    spinLock.Enter(ref b); ;
                    num++;
                    Console.WriteLine(num);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.Message);
                }
                finally
                {
                    spinLock.Exit();
                }
            }
        }

SpinLock 仅当您确定这样做可以改进应用程序的性能之后才能使用。另外，务必请注意 SpinLock 是一个值类型（出于性能原因）。因此，您必须非常小心，不要意外复制了 SpinLock 实例，因为两个实例（原件和副本）之间完全独立，这可能会导致应用程序出现错误行为。如果必须传递 SpinLock 实例，则应该通过引用而不是通过值传递。

不要将 SpinLock 实例存储在只读字段中

当锁是细粒度的并且数量巨大（例如链接的列表中每个节点一个锁）时以及锁保持时间总是非常短时，旋转可能非常有帮助