Ключевое слово lock

Ключевое слово lock используется для того, чтобы выполнение блока кода не прерывалось кодом, выполняемым в других потоках. Для этого нужно получить взаимоисключающую блокировку для данного объекта на время длительности блока кода.

Оператор lock начинается с ключевого слова lock, которому в качестве аргумента указывается объект, и за которым следует блок кода, который должен выполняться одновременно только в одном потоке. Пример.

--

The argument provided to the lock keyword must be an object based on a reference type, and is used to define the scope of the lock. In the example above, the lock scope is limited to this function because no references to the object exist outside the function. If such a reference did exist, lock scope would extend to that object. Strictly speaking, the object provided to lock is used solely to uniquely identify the resource being shared among multiple threads, so it can be an arbitrary class instance. In practice, however, this object usually represents the resource for which thread synchronization is necessary. For example, if a container object is to be used by multiple threads, then the container can be passed to lock, and the synchronized code block following the lock would access the container. As long as other threads locks on the same contain before accessing it, then access to the object is safely synchronized.

Generally, it is best to avoid locking on a public type, or on object instances beyond the control of your application. For example, lock(this) can be problematic if the instance can be accessed publicly, because code beyond your control may lock on the object as well. This could create deadlock situations where two or more threads wait for the release of the same object. Locking on a public data type, as opposed to an object, can cause problems for the same reason. Locking on literal strings is especially risky because literal strings are interned by the common language runtime (CLR). This means that there is one instance of any given string literal for the entire program, the exact same object represents the literal in all running application domains, on all threads. As a result, a lock placed on a string with the same contents anywhere in the application process locks all instances of that string in the application. As a result, it is best to lock a private or protected member that is not interned. Some classes provide members specifically for locking. The Array type, for example, provides SyncRoot. Many collection types provide a SyncRoot member as well.

Аргумент, предоставляемый ключевому слову lock, должен быть объектом на основе ссылочного типа; он используется для определения области блокировки. В приведенном выше примере область блокировки ограничена этой функцией, поскольку не существует ссылок на объект вне функции. Если бы такая ссылка существовала, область блокировки включала бы этот объект. Строго говоря, объект, предоставляемый для lock, используется только для того, чтобы уникальным образом определить ресурс, к которому предоставляется доступ для различных потоков, поэтому это может быть произвольный экземпляр класса. В действительности этот объект обычно представляет ресурс, для которого требуется синхронизация потоков. Например, если объект контейнера должен использоваться в нескольких потоках, то контейнер можно передать блокировке, а блок синхронизированного кода после блокировки должен получить доступ к контейнеру. Если другие потоки блокируются для того же контейнера перед доступом к нему, обеспечивается безопасная синхронизация доступа к объекту.

Как правило, рекомендуется избегать блокировки типов с доступом public или экземпляров объектов, которыми не управляет код вашего приложения. Например, использование lock(this) может привести к неполадкам, если к экземпляру разрешен открытый доступ, поскольку внешний код также может блокировать объект. Это может привести к созданию ситуаций взаимной блокировки, когда два или несколько потоков будут ожидать высвобождения одного и того же объекта. По этой же причине блокировка открытого типа данных (в отличие от объектов) может привести к неполадкам. Блокировка строковых литералов наиболее опасна, поскольку строковые литералы интернируются средой CLR. Это означает, что если во всей программе есть один экземпляр любого строкового литерала, точно такой же объект будет представлять литерал во всех запущенных доменах приложения и во всех потоках. В результате блокировка, включенная для строки с одинаковым содержимым во всем приложении, блокирует все экземпляры этой строки в приложении. По этой причине лучше использовать блокировку закрытых или защищенных членов, для которых интернирование не применяется. В некоторых классах есть члены, специально предназначенные для блокировки. Например, в типе Array есть SyncRoot. Во многих типах коллекций есть член SyncRoot.

Monitors

Like the lock keyword, monitors prevent blocks of code from simultaneous execution by multiple threads. The Enter method allows one and only one thread to proceed into the following statements; all other threads are blocked until the executing thread calls Exit. This is just like using the lock keyword. In fact, the lock keyword is implemented with the Monitor class. For example:

This is equivalent to:

Using the lock keyword is generally preferred over using the Monitor class directly, both because lock is more concise, and because lock insures that the underlying monitor is released, even if the protected code throws an exception. This is accomplished with the finally keyword, which executes its associated code block regardless of whether an exception is thrown.