封装ReaderWriterLockSlim

封装ReaderWriterLockSlim

ReaderWriterLockSlim 类

表示用于管理资源访问的锁定状态，可实现多线程读取或进行独占式写入访问。

使用 ReaderWriterLockSlim 来保护由多个线程读取但每次只采用一个线程写入的资源。 ReaderWriterLockSlim 允许多个线程均处于读取模式，允许一个线程处于写入模式并独占锁定状态，同时还允许一个具有读取权限的线程处于可升级的读取模式，在此模式下线程无需放弃对资源的读取权限即可升级为写入模式。

注意 ReaderWriterLockSlim 类似于 ReaderWriterLock，只是简化了递归、升级和降级锁定状态的规则。 ReaderWriterLockSlim 可避免多种潜在的死锁情况。 此外，ReaderWriterLockSlim 的性能明显优于 ReaderWriterLock。 建议在所有新的开发工作中使用 ReaderWriterLockSlim。

以上引用自MSDN

ps:该类在.NET3.5中提供,如需要在2.0中使用请换ReaderWriterLock,用法差不多改了写方法名,MSDN中说ReaderWriterLockSlim性能比较高

主要属性,方法

属性:

IsReadLockHeld 　　获取一个值，该值指示当前线程是否已进入读取模式的锁定状态。
IsWriteLockHeld 　  获取一个值，该值指示当前线程是否已进入写入模式的锁定状态。

方法:

EnterReadLock       尝试进入读取模式锁定状态。
ExitReadLock         减少读取模式的递归计数，并在生成的计数为 0（零）时退出读取模式。
EnterWriteLock      尝试进入写入模式锁定状态。
ExitWriteLock        减少写入模式的递归计数，并在生成的计数为 0（零）时退出写入模式。

当然还有其他很多方法,比如EnterUpgradeableReadLock进入可以升级到写入模式的读取模式..

不过我需要封装的对象相对来说较为简单,所以不需要用这些额外的方法和属性,有兴趣的可以自己去研究下

应用

来对比一个老式的lock写法

private object _Lock = new object();

private void Read()
{
    lock (_Lock)
    {
        //具体方法实现
    }
}

private void Write()
{
    lock (_Lock)
    {
        //具体方法实现
    }
}

读写锁分离

private ReaderWriterLockSlim _LockSlim = new ReaderWriterLockSlim();

private void Read()
{
    try
    {
        _LockSlim.EnterReadLock();
        //具体方法实现
    }
    finally
    {
        _LockSlim.ExitReadLock();
    }
}

private void Write()
{
    try
    {
        _LockSlim.EnterWriteLock();
        //具体方法实现
    }
    finally
    {
        _LockSlim.ExitWriteLock();
    }
}

看上下2种写法:

从性能的角度来说,肯定是读写锁分离更好了,特别是大多数场合(读取操作远远多余写入操作)

从可读性和代码美观度来说,就是上面的lock要简洁的多了,维护起来也更清晰

所以我希望重新封装ReaderWriterLockSlim,当然我第一想到的就是using了,利用using语法糖的特性封装一个新的对象

封装

Code平台: UsingLock

由于是利用的using的语法,所以我直接取名叫UsingLock,简单好记

 UsingLock源码

方法:

Read()     进入读取锁定模式

Write()    进入写入锁定模式

另外我还加入2个额外的属性

Data        UsingLock中可以保存一个数据,由当前线程中的环境判断是否可以读取或设置该对象

Enabled   是否启用当前组件..这个有妙用,下面介绍

使用场合

 MyQueue

我这里假设了一个队列系统,把最容易出现问题的修改集合和枚举集合2个操作公开出来,方便在多线程中测试效果

以下为测试代码:

static void Main(string[] args)
{
    //建立一个字符串集合,总数为1000
    List<string> list = new List<string>(1000);
    for (int i = 0; i < list.Capacity; i++)
    {
        list.Add("字符串:" + i);
    }

    MyQueue mq = new MyQueue(list);
    //保存最后一个值,等下用于做比较
    string last = list[list.Count - 1];
    //开启1000个线程,同时执行LootFirst方法,并打印出结果
    for (int i = 0; i < list.Capacity; i++)
    {
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(o =>
        {
            Console.WriteLine(mq.LootFirst());
        });
    }
    //在主线程中不停调用mq的遍历方法,这样的操作是很容易出现线程争抢资源的,如果没有锁定访问机制,就会出现异常
    while (mq.Count > 0)
    {
        foreach (var item in mq)
        {
            //如果最后一个值还在,就输出 "还在"
            if (item == last)
            {
                Console.WriteLine("还在");
            }
        }
    }
}

测试结果

Release模式下也是很轻松就跑完了,证明访问的同步控制部分是可以正常工作的

使用详细说明

语法上是不是跟lock比较类似了?Enabled属性的作用在这里就可见一斑了

这部分比较简单,就不多说了.....

对比无lock

当然写完可以用,还需要和原始的方式比较一下,不然不知道优劣

对比无lock模式

将using代码注释,果然出现了异常

对比原始单一lock

对比原始lock模式,这次需要加上时间

UsingLock VS 单一lock

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我写的文章,除了纯代码,其他的都是想表达一种思想,一种解决方案.希望各位看官不要局限于文章中的现成的代码,要多关注整个文章的主题思路,谢谢!

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分类: C#

标签: C#, 源码, 性能, 多线程, 线程锁, 读写锁