用C#实现互斥操作

Lingoesforstudy2024-10-18 15:12

1、传统的lock

lock简单易用，适合大多数场景，但在高竞争用情况下可能会导致线程阻塞；

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        Object obj = new object(); 
        void method1()
        {
            lock (obj)
            {
                // 进行互斥操作
            }
        }

2、SpinLock

SpinLock在低延迟情况下更有效，因为SpinLock会在忙等待（spin）中尝试获取锁；但在高竞用时，可能导致更高的CPU使用率。

SpinLock适合短时间锁定，而lock更通用。选择时需要根据具体的使用场景和性能需求来决定。

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        SpinLock spinLock = new SpinLock();
        void method2()
        {
            bool lockTaken = false;
            spinLock.Enter(ref lockTaken);
            try
            {
                // 进行互斥操作
            }
            finally
            {
                if (lockTaken)
                {
                    spinLock.Exit(true);
                }
            }
        }

注意：

在SpinLock.Exit方法中，参数决定是否在释放锁时记录锁的状态。一般情况下：

Exit(true)：用于锁被当前线程正常获取，表示锁状态已被正确管理，适合在正常退出时使用。
Exit(false)：用于锁可能被异常获取，通常在某些特殊情况下使用，表示不强制解除锁状态。

在大多数普通场景中，使用Exit(true)更为合适，Exit(false)则少用。

3、Mutex

Mutex可以跨进程使用，适合更广泛的场景

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Mutex mutex = new Mutex();
mutex.WaitOne(); // 获取锁
try 
{
    // 进行互斥操作
} 
finally 
{
    mutex.ReleaseMutex(); // 释放锁
}

4、SemaphoreSlim

SemaphoreSlim用于限制同一时间访问资源的数量；

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SemaphoreSlim semaphore = new SemaphoreSlim(1); // 初始化为1
await semaphore.WaitAsync(); // 获取锁
try 
{
    // 进行互斥操作
} 
finally 
{
    semaphore.Release(); // 释放锁
}

5、ReaderWriterLockSlim

ReaderWriterLockSlim则允许多个线程读取、但在写入时会独占访问；

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ReaderWriterLockSlim rwLock = new ReaderWriterLockSlim();


rwLock.EnterReadLock(); // 获取读锁
try 
{
    // 进行读操作
} 
finally 
{
    rwLock.ExitReadLock(); // 释放读锁
}



rwLock.EnterWriteLock(); // 获取写锁
try 
{
    // 进行写操作
} 
finally 
{
    rwLock.ExitWriteLock(); // 释放写锁
}