C#中lock死锁实例教程

下面我将详细讲解 “C#中lock死锁实例教程”的完整攻略。在这个攻略中，我会先介绍什么是死锁（deadlock），然后再阐述C#中lock死锁的产生原因及解决办法。最后，我会通过两个具体的示例来说明lock死锁产生的原因和如何避免它。

什么是死锁？

死锁是多个进程（线程）间互相占用对方持有的资源而产生的一种阻塞现象，这些进程或者线程都无法向前推进，除非有外部系统干预。

C#中lock死锁的产生原因

在C#中，在多线程编程同时使用lock关键字时，有可能会出现死锁的问题。这是因为当一个线程获取资源（比如一个锁），但又试图去获取其他线程持有的资源时，就可能会产生死锁。

例如，以下的代码片段会导致死锁：

object locker1 = new object();
object locker2 = new object();

Thread t1 = new Thread(() =>
{
    lock (locker1)
    {
        // 获取 locker1
        Thread.Sleep(1000);

        // 尝试获取 locker2 ，但是 locker2 已经被其他线程持有了
        lock (locker2)
        {
            Console.WriteLine("线程1获取了locker1和locker2");
        }
    }
});

Thread t2 = new Thread(() =>
{
    // 尝试获取 locker2 ，但是 locker2 已经被其他线程持有了
    lock (locker2)
    {
        // 获取 locker2
        Thread.Sleep(1000);

        // 尝试获取 locker1 ，但是 locker1 已经被其他线程持有了
        lock (locker1)
        {
            Console.WriteLine("线程2获取了locker2和locker1");
        }
    }
});

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

在上面的代码片段中，线程1获取了locker1，但尝试获取locker2时，发现 locker2 已经被其他线程持有了，因此线程1需要等待锁释放；而线程2尝试获取locker2时，也发现 locker2 已经被其他线程持有了，于是线程2也需要等待锁释放。这样就形成了死锁。

C#中lock死锁的解决办法

一种解决锁死问题的通用方法是使用“资源分级顺序（Resource Allocation Graph）”方法，也称为“死锁预防”技术。它将资源分为不同的级别，分配顺序为低等级资源优先，高等级资源后分配;这样就能确保在任何时刻，只要所有线程都遵循资源请求顺序，就不会发生死锁。

在C#中，我们可以使用以下方法来避免死锁的发生：

• 1. 尽可能避免使用多个锁；
• 1. 如果必须使用多个锁，尝试按照相同的顺序请求锁；
• 1. 可以尝试使用 Monitor.TryEnter 代替 lock，这样就可以让线程尝试获取锁，如果获取不到立即释放，然后继续执行。

示例1

下面是在C#中使用Monitor.TryEnter的示例：

object locker1 = new object();
object locker2 = new object();

Thread t1 = new Thread(() =>
{
    if (Monitor.TryEnter(locker1, TimeSpan.FromSeconds(1)))
    {
        try
        {
            // 获取 locker1
            Thread.Sleep(1000);

            // 尝试获取 locker2 ，如果获取不到立即释放 locker1
            if (Monitor.TryEnter(locker2, TimeSpan.FromSeconds(1)))
            {
                try
                {
                    Console.WriteLine("线程1获取了locker1和locker2");
                }
                finally
                {
                    Monitor.Exit(locker2); // 释放locker2
                }
            }
        }
        finally
        {
            Monitor.Exit(locker1); // 释放locker1
        }
    }
});

Thread t2 = new Thread(() =>
{
    if (Monitor.TryEnter(locker2, TimeSpan.FromSeconds(1)))
    {
        try
        {
            // 获取 locker2
            Thread.Sleep(1000);

            // 尝试获取 locker1 ，如果获取不到立即释放 locker2
            if (Monitor.TryEnter(locker1, TimeSpan.FromSeconds(1)))
            {
                try
                {
                    Console.WriteLine("线程2获取了locker2和locker1");
                }
                finally
                {
                    Monitor.Exit(locker1); // 释放locker1
                }
            }
        }
        finally
        {
            Monitor.Exit(locker2); // 释放locker2
        }
    }
});

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

在上面的代码片段中，线程1和线程2都尝试获取lock2和lock1，但如果获取不到，会立即释放之前获取的锁并等待一段时间，然后再次尝试获取锁，这样就避免了锁死的情况。

示例2

下面是一个按照相同的顺序请求锁的示例：

object locker1 = new object();
object locker2 = new object();

Thread t1 = new Thread(() =>
{
    lock (locker1)
    {
        Console.WriteLine("获取 locker1");
        // 获取 locker2
        lock (locker2)
        {
            Console.WriteLine("获取 locker2");
        }
    }
});

Thread t2 = new Thread(() =>
{
    lock (locker1)
    {
        Console.WriteLine("获取 locker1");
        // 获取 locker2
        lock (locker2)
        {
            Console.WriteLine("获取 locker2");
        }
    }
});

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

在上面的代码片段中，线程1和线程2都是先尝试获取lock1，然后再获取lock2，这样就避免了同时获取不同锁的情况，也就避免了死锁。

这两个示例展示了如何避免在多线程编程中使用lock关键字时出现的死锁问题。