30 天 .NET 挑战 - 第 17 天：什么是互锁类工具？

.Net 为所有原子操作提供了一个称为“Interlocked”类的强大工具，开发人员可以通过该工具减少争用并提高应用程序的性能。

介绍

在多线程应用场景中，使用传统的锁定技术有时会导致原子操作的性能瓶颈。.Net 为所有原子操作提供了一个称为“Interlocked”类的强大工具，开发人员可以通过它减少争用并提高应用程序的性能。

学习目标

• 锁的问题
• 使用互锁类

开发人员的先决条件

• 对 C# 编程语言有基本了解

30 天 .Net 挑战

入门

理解锁的问题

传统上，为了在多个线程访问共享资源时确保线程安全，开发人员会使用锁。锁定可防止多个线程同时进入代码的关键部分，从而确保每次只有一个线程可以修改共享资源。

 private int _counter; private readonly object _syncRoot = new object(); public void IncrementCounter() { lock (_syncRoot) { _counter++; } }

上述方法引入了潜在性能问题的风险，称为争用，其中当多个线程同时尝试访问锁时，除了成功获取锁的线程之外，其他线程都会被搁置。

互锁类：一种更好的方法

.NET 框架提供了 Interlocked 类作为 System.Threading 命名空间的一部分，旨在高效执行原子操作。原子操作是不可分割的；它们完全完成而不会中断。

 private int _counter; public void IncrementCounter() { Interlocked.Increment(ref _counter); }

由于 Interlocked 类不需要锁，因此它解决了传统方法中提到的争用问题。

完整示例

添加新类名IncrementClass，并添加以下代码片段

public static class IncrementClass { private static int _counter = 0; /// <summary> /// Outputs /// Counter value: 10 /// </summary> public static void TestIncrementCounter() { // Create an array to hold the tasks Task[] tasks = new Task[10]; // Initialize and start tasks for (int i = 0; i < tasks.Length; i++) { tasks[i] = Task.Run(() => IncrementCounter()); } // Wait for all tasks to complete Task.WaitAll(tasks); Console.WriteLine($"Counter value: {_counter}"); } public static void IncrementCounter() { // Safely increment the counter across multiple threads Interlocked.Increment(ref _counter); } }

从主方法调用如下：

 #region Day 17: Increment Class IncrementClass.TestIncrementCounter(); #endregion

控制台输出：

 Counter value: 10

GitHub 上的完整代码

GitHub — ssukhpinder/30DayChallenge.Net

C# 编程

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