Синхронизация потоков

Классы синхронизации в .NET Framework

Interlocked

Класс Interlocked предоставляет атомарные операции для переменных, общедоступных нескольким потокам. К примеру, операции инкремента (i++) и декремента (i--) которые не являются безопасными при многопоточной обработке. Такие операции могут прерываться планировщиком потоков. Класс Interlocked позволяет выполнять операции инкремента, декремента, обмена и считывания значений, в безопасной к потокам манере.

Применение класса Interlocked является гораздо более быстрым подходом по сравнению с остальными приемами по обеспечению синхронизации. Однако пользоваться им можно для устранения только простых последствий синхронизации.

Можно так же использовать оператор lock для блокирования доступа к переменной при установке для нее нового значения, взамен метода Increment():

lock(x)
{
	x++;
} 

Но можно воспользоваться классом Interlocked. Метод Increment() не только изменяет значение входного параметра, но также возвращает полученное новое значение:

public void Proc()
{
   int x = Interlocked.Increment(ref intVal);
}

В дополнение, методы Increment() и Decrement() позволяют автоматически присваивать значения переменным. В примере переменной x присваивается значение 2:

public int x;
public void Proc ()
{
    Interlocked.Exchange(ref x, 2);
}

Класс Monitor

Класс Monitor предназначен для того, чтобы контролировать доступ к объектам, предоставляя блокировку объекта одному потоку. Блокировки объектов предоставляют возможность ограничения доступа к части кода, обычно называемой критической секцией. Пока поток владеет блокировкой для объекта, никакой другой поток не может ею завладеть.

В классе Monitor определено несколько методов синхронизации. Например, чтобы получить возможность блокировки для некоторого объекта, вызывается метод Enter(), а чтобы снять блокировку - метод Exit(). Эти методы имеют следующий формат:

public static void Enter(object syncOb) 
public static void Exit(object syncOb)

где syncOb - синхронизируемый объект. Если при вызове метода Enter() заданный объект недоступен, вызывающий поток будет ожидать до тех пор, пока объект не станет доступным.

Использование оператора lock эквивалентно вызову метода Enter() с последующим вызовом метода Exit() класса Monitor. Класс Monitor обладает одним важным преимуществом по сравнению с оператором lock: он позволяет добавлять значение тайм-аута для ожидания получения блокировки. Таким образом, вместо того, чтобы ожидать блокировку до бесконечности, можно вызвать метод TryEnter() и передать в нем значение тайм-аута, указывающее, сколько максимум времени должно ожидаться получение блокировки. Один из форматов его использования метода TryEnter():

public static bool TryEnter(object syncOb)

Метод возвращает значение true, если вызывающий поток получает блокировку для объекта syncOb, и значение false в противном случае. Если заданный объект недоступен, вызывающий поток будет ожидать до тех пор, пока он не станет доступным.