少有人走的路

勇哥注：

《多线程安全》这个系列会持续写下去，它是我的一个弱点，有兴趣的朋友可以选择性看看。

在C#中，赋值和简单的数字运算都不是原子型操作。在多线程环境下，会产生数据安全的问题。

Interlocked是“为多个线程共享的变量提供原子操作”，当然这个类是一个静态类。这个类的源代码看不到，因为是调用的CLR内部的方法，不过基本思想应该是通过硬件原语try and set来实现的。

该类提供的Add、Increment、Decrement能够完成简单的原子操作。

Interlocked类主要方法

先来演示一下安全递减与递加。

看剑法：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        static int counter = 1;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(F1));
            Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(F2));

            t1.Start();
            t2.Start();

            t1.Join();
            t2.Join();
        }

        static void F1()
        {
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Interlocked.Increment(ref counter);
                System.Console.WriteLine("Counter++ {0}", counter);
                Thread.Sleep(10);
            }
        }

        static void F2()
        {
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Interlocked.Decrement(ref counter);
                System.Console.WriteLine("Counter-- {0}", counter);
                Thread.Sleep(10);
            }
        }
    }
}

每次运行结果都不会一样。

下面是较完美的一种，f1和f2在交替运行。

不完美的时候，有时候f1和f2分别多运行几次。

再来一个例子：

还是加与减。

   private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            TestIncrementUnSafe();
            TestIncrementSafe();
        }


        private int value1 = 0;
        public void TestIncrementUnSafe()
        {
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Thread t = new Thread(IncrementValue1);
                t.Name = "t1 " + i;
                t.Start();
            }
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("value1 = " + value1);
        }
        private int value2 = 0;
        public void TestIncrementSafe()
        {
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Thread t = new Thread(IncrementValue2);
                t.Name = "t2 " + i;
                t.Start();
            }
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("value2 = " + value2);
        }
        private void IncrementValue1()
        {
            for (int i = 0; i < 1000000; i++)
            {
                value1++;
            }
        }
        private void IncrementValue2()
        {
            for (int i = 0; i < 1000000; i++)
            {
                Interlocked.Increment(ref value2);
            }
        }

这里可以看到对比效果，有安全的和没有安全的加减结果是不同的。

来试试

Exchange和CompareExchange

即安全的赋值与比较

 private int value3 = 0;
        public void TestExchangeSafe()
        {
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Thread t = new Thread(ExchangeValue3);
                t.Name = "t2 " + i;
                value3 = i;
                t.Start();
            }
            Thread.Sleep(2000);
            //value should be 83
            Console.WriteLine("value3 = " + value3);
        }
        private void ExchangeValue3()
        {
            Interlocked.Exchange(ref value3, 83);
        }
        private int value4 = 0;
        public void TestCompareExchangeSafe()
        {
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Thread t = new Thread(ExchangeValue4);
                t.Name = "t2 " + i;
                t.Start();
             
            }
            Thread.Sleep(2000);
            //value should be 99 or 0
            Console.WriteLine("value4 = " + value4);
        }
        private void ExchangeValue4()
        {
            //if value4=0, set value4=99
            Interlocked.CompareExchange(ref value4, 99, 0);
        }

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            TestExchangeSafe();
            TestCompareExchangeSafe();
        }

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作者：hackpig

来源：www.skcircle.com

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