mutex用法 多线程中的锁系统(一)

平常在多线程开发中，总避免不了线程同步。本篇对net多线程中的锁系统做个简单描述。

Lock是Monitor语法糖简化写法，Lock在IL会生成Monitor。

isGetLock参数是Framework 4.0后新加的。 为了使程序在所有情况下都能够确定，是否有必要释放锁。例: Monitor.Enter拿不到锁

Monitor.Enter 是可以锁值类型的。锁时会装箱成新对象，所以无法做到线程同步。mutex用法

一：Lock是只能在进程内锁，不能跨进程，内部走的是混合构造，先自旋再转成内核构造。

二：关于对type类型的锁，如下：

运行结果如下：

在看个例子:

运行结果如下：

第一个例子说明，在同进程同域，不同线程下，锁type int，其实锁的是同一个int对象，所以要慎用。

第二个例子，这里就简单说下。

A: CLR启动时，会创建系统域（System Domain）和共享域（Shared Domain）， 默认程序域（Default AppDomain）。 系统域和共享域是单例的。程序域可以有多个，例子中我们使用AppDomain.CreateDomain方法创建的。

B: 按正常来说，每个程序域的代码都是隔离，互不影响的。但对于一些基础类型来说，每个程序域都重新加载一份，就显得有点浪费，带来额外的损耗压力。聪明的CLR会把一些基本类型Object, ValueType, Array, Enum, String, and Delegate等所在的程序集MSCorLib.dll，在CLR启动过程中都会加载到共享域。 每个程序域都会使用共享域的基础类型实例。

C: 而每个程序域都有属于自己的托管堆。托管堆中最重要的是GC heap和Loader heap。GC heap用于引用类型实例的存储，生命周期管理和垃圾回收。Loader heap保存类型系统，如MethodTable，数据结构等，Loader heap生命周期不受GC管理，跟程序域卸载有关。

所以共享域中Loader heapMSCorLib.dll中的int实例会一直保留着，直到进程结束。单个程序域卸载也不受影响。作用域很大有没有！！！

这时第二个例子也很容易理解了。 锁int实例是跨程序域的，MSCorLib中的基础类型都是这样，极容易造成死锁。 而自定义类型则会加载到自己的程序域，不会影响其他。

我们都知道锁的目的，是为了多线程下值被破坏。也知道string在c#是个特殊对象，值是不变的，每次变动都是一个新对象值，这也是推荐stringbuilder原因。如例：

正是由于c#中字符串的这种特性，所以字符串是在多线程下是不会被修改的，只读的。mutex用法它存在于SystemDomain域中managed heap中的一个hash table中。其中Key为string本身，Value为string对象的地址。

当程序域需要一个string的时候，CLR首先在这个Hashtable根据这个string的hash code试着找对应的Item。如果成功找到，则直接把对应的引用返回，否则就在SystemDomain对应的managed heap中创建该 string，并加入到hash table中，并把引用返回。所以说字符串的生命周期是基于整个进程的，也是跨AppDomain。

简单介绍下Wait，Pulse,PulseAll的用法，已加注释。

lock是不能跨进程锁的。 mutex作用和lock类似，但是它能跨进程锁资源(走的是windows内核构造)，如例子：

顺序启动A B实例测试下。A首先拿到锁，输出实例1 。B在等待， 如果10秒内A释放，B拿到执行Run()。超时后输出"已经有实例了"。

这里注意的是第一个拿到处理信号 的实例，已经拿到锁了。不需要再WaitOne。 否则报异常。

即信号量，我们可以把它理解为升级版的mutex。mutex对一个资源进行锁，semaphore则是对多个资源进行加锁。

semaphore是由windows内核维持一个int32变量的线程计数器，线程每调用一次、计数器减一、释放后对应加一， 超出的线程则排队等候。

走的是内核构造，所以semaphore也是可以跨进程的。

mutex、Semaphore 需要先把托管代码转成本地用户模式代码、再转换成本地内核代码。

当释放后需要重新转换成托管代码，性能会有一定的损耗，所以尽量在需要跨进程的场景再使用。

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