C# Monitor類鎖定對(duì)象

當(dāng)多線程公用一個(gè)對(duì)象時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)和公用代碼類似的問題，這種問題就不應(yīng)該使用lock關(guān)鍵字了，這里需要用到System.Threading中的一個(gè)類Monitor，我們可以稱之為監(jiān)視器，Monitor提供了使線程共享資源的方案。

C# Monitor類可以鎖定對(duì)象，一個(gè)線程只有得到這把鎖才可以對(duì)該對(duì)象進(jìn)行操作。對(duì)象鎖機(jī)制保證了在可能引起混亂的情況下一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)線程可以訪問這個(gè)對(duì)象。

Monitor必須和一個(gè)具體的對(duì)象相關(guān)聯(lián)，但是由于它是一個(gè)靜態(tài)的類，所以不能使用它來定義對(duì)象，而且它的所有方法都是靜態(tài)的，不能使用對(duì)象來引用。下面代碼說明了使用Monitor鎖定對(duì)象的情形：

……  
QueueoQueue=newQueue（）；  
……  
Monitor.Enter（oQueue）；  
……  
//現(xiàn)在oQueue對(duì)象只能被當(dāng)前線程操縱了Monitor.Exit（oQueue）；  
//釋放鎖 

如上所示，當(dāng)一個(gè)線程調(diào)用Monitor.Enter（）方法鎖定對(duì)象時(shí)，這個(gè)對(duì)象就歸它所有了，其它線程想要訪問這個(gè)對(duì)象，只有等待它使用Monitor.Exit（）方法釋放鎖。為了保證線程最終都能釋放鎖，你可以把Monitor.Exit（）方法寫在try-catch-finally結(jié)構(gòu)中的finally代碼塊里。

對(duì)于任何一個(gè)被Monitor鎖定對(duì)象，內(nèi)存中都保存著與它相關(guān)的一些信息：其一是現(xiàn)在持有鎖的線程的引用；其二是一個(gè)預(yù)備隊(duì)列，隊(duì)列中保存了已經(jīng)準(zhǔn)備好獲取鎖的線程；其三是一個(gè)等待隊(duì)列，隊(duì)列中保存著當(dāng)前正在等待這個(gè)對(duì)象狀態(tài)改變的隊(duì)列的引用。

當(dāng)擁有對(duì)象鎖的線程準(zhǔn)備釋放鎖時(shí)，它使用Monitor.Pulse（）方法通知等待隊(duì)列中的***個(gè)線程，于是該線程被轉(zhuǎn)移到預(yù)備隊(duì)列中，當(dāng)對(duì)象鎖被釋放時(shí)，在預(yù)備隊(duì)列中的線程可以立即獲得對(duì)象鎖。

下面是一個(gè)展示如何使用lock關(guān)鍵字和C# Monitor類來實(shí)現(xiàn)線程的同步和通訊的例子，也是一個(gè)典型的生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題。

這個(gè)例程中，生產(chǎn)者線程和消費(fèi)者線程是交替進(jìn)行的，生產(chǎn)者寫入一個(gè)數(shù)，消費(fèi)者立即讀取并且顯示（注釋中介紹了該程序的精要所在）。

用到的系統(tǒng)命名空間如下：using System；using System.Threading；

首先，定義一個(gè)被操作的對(duì)象的類Cell，在這個(gè)類里，有兩個(gè)方法：ReadFromCell（）和WriteToCell.消費(fèi)者線程將調(diào)用 ReadFromCell（）讀取cellContents的內(nèi)容并且顯示出來，生產(chǎn)者進(jìn)程將調(diào)用WriteToCell（）方法向 cellContents寫入數(shù)據(jù)。

示例如下：

 public class Cell  
{  
int cellContents; // Cell對(duì)象里邊的內(nèi)容  
bool readerFlag = false;   
// 狀態(tài)標(biāo)志，為true時(shí)可以讀取，為false則正在寫入  
public int ReadFromCell( )  
{  
lock(this) // Lock關(guān)鍵字保證了什么，請(qǐng)大家看前面對(duì)lock的介紹  
{  
if (!readerFlag)//如果現(xiàn)在不可讀取  
{  
try  
{  
//等待WriteToCell方法中調(diào)用Monitor.Pulse()方法  
Monitor.Wait(this);  
}  
catch (SynchronizationLockException e)  
{  
Console.WriteLine(e);  
}  
catch (ThreadInterruptedException e)  
{  
Console.WriteLine(e);  
}  
}  
Console.WriteLine("Consume: {0}",cellContents);  
readerFlag = false;  
//重置readerFlag標(biāo)志，表示消費(fèi)行為已經(jīng)完成  
Monitor.Pulse(this);  
//通知WriteToCell()方法（該方法在另外一個(gè)線程中執(zhí)行，等待中）  
}  
return cellContents;  
}  
   
public void WriteToCell(int n)  
{  
lock(this)  
{  
if (readerFlag)  
{  
try  
{  
Monitor.Wait(this);  
}  
catch (SynchronizationLockException e)  
{  
//當(dāng)同步方法（指Monitor類除Enter之外的方法）在非同步的代碼區(qū)被調(diào)用  
Console.WriteLine(e);  
}  
catch (ThreadInterruptedException e)  
{  
//當(dāng)線程在等待狀態(tài)的時(shí)候中止  
Console.WriteLine(e);  
}  
}  
cellContents = n;  
Console.WriteLine("Produce: {0}",cellContents);  
readerFlag = true;  
Monitor.Pulse(this);  
//通知另外一個(gè)線程中正在等待的ReadFromCell()方法  
}  
}  
} 

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