有CSDN的朋友问一个问题,“Lock关键字不是有获取锁、释放锁的功能吗?...为什么还需要执行Pulse?”
也有朋友有些疑点,“用lock就不要用monitor了”,“Monitor.Wait完全没必要”,“为什么Pulse和Wait方法必须从同步的代码块内调用?”
这些疑问很自然。在大部分情况下,lock确实能基本达到我们要求资源同步的目的,加上配合其他同步工具,比如事件(AutoResetEvent)等的应用,日常工作中确实没有太多机会需要用到Monitor.Wait和Pulse。不过,虽然较少机会用到,事实上Wait和Pulse跟lock完全不是一回事。他们提供了更细腻的同步功能,能达到lock作不来的功能。
为更好的回答和解释这些疑问,该帖将首先介绍Wait和Pulse的用途,通过一个简单例子逐条分析同步的过程;然后提供一个用轻量级的lock,Wait和Pulse来实现一个事件通知的实例;最后谈谈DotNet4对lock编译展开的一点有趣变化。
让我们首先看看MSDN对Monitor.Wait的解释(链接见注释):
释放对象上的锁并阻止当前线程,直到它重新获取该锁。...
该解释的确很粗糙,很难理解。让我们来看看它下面的备注:
同步的对象包含若干引用,其中包括对当前拥有锁的线程的引用、对就绪队列的引用和对等待队列的引用。
这个多少还给了点东西,现在我们脑海中想像这么一幅图画:
Assembly code
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当一个线程尝试着lock一个同步对象的时候,该线程就在就绪队列中排队。一旦没人拥有该同步对象,就绪队列中的线程就可以占有该同步对象。这也是我们平时最经常用的lock方法。
为了其他的同步目的,占有同步对象的线程也可以暂时放弃同步对象,并把自己流放到等待队列中去。这就是Monitor.Wait。由于该线程放弃了同步对象,其他在就绪队列的排队者就可以进而拥有同步对象。
比起就绪队列来说,在等待队列中排队的线程更像是二等公民:他们不能自动得到同步对象,甚至不能自动升舱到就绪队列。而Monitor.Pulse的作用就是开一次门,使得一个正在等待队列中的线程升舱到就绪队列;相应的Monitor.PulseAll则打开门放所有等待队列中的线程到就绪队列。
比如下面的程序:
class Program { static void Main(string[] args) { new Thread(A).Start(); new Thread(B).Start(); new Thread(C).Start(); Console.ReadLine(); } static object lockObj = new object(); static void A() { lock (lockObj) //进入就绪队列 { Thread.Sleep(1000); Monitor.Pulse(lockObj); Monitor.Wait(lockObj); //自我流放到等待队列 } Console.WriteLine("A exit..."); } static void B() { Thread.Sleep(500); lock (lockObj) //进入就绪队列 { Monitor.Pulse(lockObj); } Console.WriteLine("B exit..."); } static void C() { Thread.Sleep(800); lock (lockObj) //进入就绪队列 { } Console.WriteLine("C exit..."); } }
T 线程A 0 lock( lockObj ) 1 { 2 //... 线程B 线程C 3 //... lock( lockObj ) lock( lockObj ) 4 //... { { 5 //... //... 6 //... //... 7 Monitor.Pulse //... 8 Monitor.Wait //... 9 //... Monitor.Pulse 10 //... } } 11 } 时间点0,假设线程A先得到了同步对象,它就登记到同步对象lockObj的“拥有者引用”中。 时间点3,线程B和C要求拥有同步对象,他们将在“就绪队列”排队: |--(拥有锁的线程) A | 3 lockObj--|--(就绪队列) B,C | |--(等待队列) 时间点7,线程A用Pulse发出信号,允许第一个正在"等待队列"中的线程进入到”就绪队列“。但由于就绪队列是空的,什么事也没有发生。 时间点8,线程A用Wait放弃同步对象,并把自己放入"等待队列"。B,C已经在就绪队列中,因此其中的一个得以获得同步对象(假定是B)。B成了同步 对象的拥有者。C现在还是候补委员,可以自动获得空缺。而A则被关在门外,不能自动获得空缺。 |--(拥有锁的线程) B | 8 lockObj--|--(就绪队列) C | |--(等待队列) A 时间点9,线程B用Pulse发出信号开门,第一个被关在门外的A被允许放入到就绪队列,现在C和A都成了候补委员,一旦同步对象空闲,都有机会得它。 |--(拥有锁的线程) B | 9 lockObj--|--(就绪队列) C,A | |--(等待队列) 时间点10,线程B退出Lock区块,同步对象闲置,就绪队列队列中的C或A就可以转正为拥有者(假设C得到了同步对象)。 |--(拥有锁的线程) C | 10 lockObj--|--(就绪队列) A | |--(等待队列) 随后C也退出Lock区块,同步对象闲置,A就重新得到了同步对象,并从Monitor.Wait中返回... 最终的执行结果就是: B exit... C exit... A exit...
参考地址:http://bbs.csdn.net/topics/380095508