C#多线程编程之使用ReaderWriterLock类实现多用户读与单用户写同步的方法

本文实例讲述了C#多线程编程之使用ReaderWriterLock类实现多用户读与单用户写同步的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

摘要：C#提供了System.Threading.ReaderWriterLock类以适应多用户读/单用户写的场景。该类可实现以下功能：如果资源未被写操作锁定，那么任何线程都可对该资源进行读操作锁定，并且对读操作锁数量没有限制，即多个线程可同时对该资源进行读操作锁定，以读取数据。

使用Monitor或Mutex进行同步控制的问题：由于独占访问模型不允许任何形式的并发访问，这样的效率总是不太高。许多时候，应用程序在访问资源时是进行读操作，写操作相对较少。为解决这一问题，C#提供了System.Threading.ReaderWriterLock类以适应多用户读/单用户写的场景。该类可实现以下功能：如果资源未被写操作锁定，那么任何线程都可对该资源进行读操作锁定，并且对读操作锁数量没有限制，即多个线程可同时对该资源进行读操作锁定，以读取数据。如果资源未被添加任何读或写操作锁，那么一个且仅有一个线程可对该资源添加写操作锁定，以写入数据。简单的讲就是：读操作锁是共享锁，允许多个线程同时读取数据；写操作锁是独占锁，同一时刻，仅允许一个线程进行写操作。

示例代码如下：

using System;
using System.Threading;
namespace ProcessTest
{
 class Program
 {
  //资源
  static int theResource = 0;
  //读、写操作锁
  static ReaderWriterLock rwl = new ReaderWriterLock();
  static void Main(string[] args)
  {
   //分别创建2个读操作线程，2个写操作线程，并启动
   Thread tr0 = new Thread(new ThreadStart(Read));
   Thread tr1 = new Thread(new ThreadStart(Read));
   Thread tr2 = new Thread(new ThreadStart(Write));
   Thread tr3 = new Thread(new ThreadStart(Write));
   tr0.Start();
   tr1.Start();
   tr2.Start();
   tr3.Start();
   //等待线程执行完毕
   tr0.Join();
   tr1.Join();
   tr2.Join();
   tr3.Join();
   System.Console.ReadKey();
  }
  //读数据
  static void Read()
  {
   for (int i = 0; i < 3; i++)
   {
    try
    {
     //申请读操作锁，如果在1000ms内未获取读操作锁，则放弃
     rwl.AcquireReaderLock(1000);
     Console.WriteLine("开始读取数据，theResource = {0}", theResource);
     Thread.Sleep(10);
     Console.WriteLine("读取数据结束，theResource = {0}", theResource);
     //释放读操作锁
     rwl.ReleaseReaderLock();
    }
    catch (ApplicationException)
    {
     //获取读操作锁失败的处理
    }
   }
  }
  //写数据
  static void Write()
  {
   for (int i = 0; i < 3; i++)
   {
    try
    {
     //申请写操作锁，如果在1000ms内未获取写操作锁，则放弃
     rwl.AcquireWriterLock(1000);
     Console.WriteLine("开始写数据，theResource = {0}", theResource);
     //将theResource加1
     theResource++;
     Thread.Sleep(100);
     Console.WriteLine("写数据结束，theResource = {0}", theResource);
     //释放写操作锁
     rwl.ReleaseWriterLock();
    }
    catch (ApplicationException)
    {
     //获取写操作锁失败
    }
   }
  }
 }
}

上例中分别创建2个读取线程和2个写入线程，交替进行读、写操作。运行结果如下图：

观察运行结果，我们很容易看出：读操作锁是共享锁，允许多个线程同时读取数据；写操作锁是独占锁，仅允许一个线程进行写操作。

如果一个线程在获取读操作锁后，进行读操作的途中，希望提升锁级别，将其变为写操作锁，可以调用ReaderWriterLock类的UpgradeToWriterLock(int timeOut)方法，该方法返回一个LockCookie值，该值保存了UpgradeToWriterLock方法调用前线程锁的状态。待写操作完成后，可调用DowngradeFromWriterLock(LockCookie lockcookie)方法，该方法根据传入的LockCookie参数值，将线程锁恢复到UpgradeToWriterLock方法调用前的状态。具体使用方法，大家可以查看MSDN以获取相关示例。

希望本文所述对大家C#程序设计有所帮助。