锁定以使类具有C#示例的线程安全性，或者该类是线程安全的

本文关键字：线程 安全性 安全 或者 锁定 | 更新日期: 2023-09-27 18:20:42

我正试图研究锁定以创建线程安全类，并有几个问题。给定以下类别：

    public class StringMe 
    {
        protected ArrayList  _stringArrayList = new ArrayList();
        static readonly object _locker = new object();
        public void AddString(string stringToAdd)
        {
            lock (_locker) _stringArrayList.Add(stringToAdd);
        }
        public override string ToString()
        {
            lock (_locker)
            {
return string.Join(",",string[])_stringArrayList.ToArray(Type.GetType("System.String")));
            }
        }
    }

1） 我是否成功地使AddString和ToString线程安全？

2） 在我创建的ToString方法中，是否需要将其锁定以确保线程安全？

3） 是否只有修改数据的方法需要锁定，或者执行读取和写入操作的方法都需要锁定以确保线程安全？

非常感谢您抽出时间！

锁定以使类具有C#示例的线程安全性，或者该类是线程安全的

不，您还没有使这些调用成为线程安全的，因为_stringArrayList字段是受保护的。当调用AddString和ToString时，子类可以用它做任何他们喜欢的事情。

例如（其他答案声称您的代码是线程安全的。）

public class BadStringMe : StringMe
{
    public void FurtleWithList()
    {
        while (true)
        {
            _stringArrayList.Add("Eek!");
            _stringArrayList.Clear();
        }
    }
}

然后：

BadStringMe bad = new BadStringMe();
new Thread(bad.FurtleWithList).Start();
bad.AddString("This isn't thread-safe");

更喜欢私有字段-这样可以更容易地对代码进行推理。

另外：

  • 现在更喜欢List<T>而不是ArrayList
  • 由于某种原因，您正在使用静态变量锁定。。。因此，即使您有几个StringMe实例，一次也只能有一个线程在AddString中
  • 使用typeof(string)比使用Type.GetType("System.String")干净得多

3） 是否只有修改数据的方法需要锁定，或者执行读取和写入操作的方法都需要锁定以确保线程安全？

所有，假设可能存在一些操作。如果所有都只是读取，则不需要任何锁，但否则，即使只有一个写入线程，您的读取线程也可以从数据结构中读取两位数据，这两位数据在其间进行了修改。（还需要考虑内存模型。）

1） 我是否成功地使AddString和ToString线程安全？

是的，如果您将_stringArrayList更改为专用

2） 在我创建的ToString方法中，是否需要将其锁定以确保线程安全？

是

3） 是否只有修改数据的方法需要锁定，或者执行读取和写入操作的方法都需要锁定以确保线程安全？

读写。

对所有三个都是（即读/写到最后一个）。

但还有更多：

您将锁定对象设为static，而保护的数据是每个实例的字段。这意味着StringMe的所有实例都受到相互保护，尽管它们具有不同的数据（即_stringArrayList的实例）。对于您给出的示例，可以从_locker中删除static修饰符。更准确地说，您通常为一组数据定义一个"锁"，或者更好的是，您想要保留的不变量。通常情况下，锁的生存期（和作用域）应该等于数据的生存期。

此外，为了更好地衡量，您对所保护的数据的可见性不应高于对锁的可见性。在您的示例中，派生实现可以在不获取锁的情况下更改_stringArrayList（因为它是受保护的），从而破坏不变量。我会使它们同时为private，并且如果必须的话，只通过（正确锁定）方法向派生类公开_stringArrayList。

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