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詳解.NET類庫中的簡易讀寫鎖SmartRWLocker

本文將詳細(xì)介紹可復(fù)用.NET類庫中的簡易讀寫鎖SmartRWLocker，該類讀寫鎖的功能較.NET內(nèi)置的lock關(guān)鍵字和ReaderWriterLock類要稍微豐富一些。

1.緣起：

對于需要進(jìn)行線程同步的地方，我們經(jīng)常用的就是.NET內(nèi)置的lock關(guān)鍵字和ReaderWriterLock類。lock的功能相對簡單，因?yàn)樗粎^(qū)分讀寫，也就是說如果都在lock塊中，讀線程都會阻塞另一個(gè)讀線程，在很多讀遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于寫的應(yīng)用中，這會極大地折損性能。所以我們也經(jīng)常需要使用讀寫分離的鎖ReaderWriterLock，使用它，我們可以明確的指定是要獲取“讀”鎖還是“寫”鎖。而且，當(dāng)前的“讀”線程是不會阻塞其它的“讀”線程的。

lock的使用非常簡潔，而ReaderWriterLock類的使用就要繁瑣很多，比如像這樣：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. private ReaderWriterLock readerWriterLock = new ReaderWriterLock();  
    2.   
  
  
  
  2. public void Test()  
    3.   
  
  
  
  3. {  
    4.   
  
  
  
  4. try 
    5.   
  
  
  
  5. {  
    6.   
  
  
  
  6. this.readerWriterLock.AcquireWriterLock(-1);  
    7.   
  
  
  
  7. // Do Something  
    8.   
  
  
  
  8. }  
    9.   
  
  
  
  9. finally 
    10.   
  
  
  
  10. {  
    11.   
  
  
  
  11. this.readerWriterLock.ReleaseWriterLock();  
    12.   
  
  
  
  12. }  
    13.   
  
  
  
  13. } 
    14.

于是，我設(shè)計(jì)了ESBasic.Threading.Synchronize.SmartRWLocker來簡化ReaderWriterLock的使用，使得我們可以像使用lock一樣來使用ReaderWriterLock。

2.適用場合：

在大多數(shù)使用ReaderWriterLock的地方都可以使用SmartRWLocker來代替，除非你需要使用某些ReaderWriterLock的特殊功能。SmartRWLocker適用于以下場合：

（1）需要使用讀寫分離的鎖。

（2）不需要設(shè)置等待鎖的超時(shí)時(shí)間，也就是無限期地等待鎖。

（3）不需要升級/降級鎖，如將讀鎖升級為寫鎖，或?qū)戞i降級為讀鎖。

3．設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)

SmartRWLocker的類圖如下：

我們看到SmartRWLocker內(nèi)部就是借助ReaderWriterLock來實(shí)現(xiàn)鎖的控制的。而SmartRWLocker只有一個(gè)Lock方法，參數(shù)是一個(gè)AccessMode枚舉，表示調(diào)用者是希望獲取讀鎖還是寫鎖，另外該方法返回一個(gè)LockingObject對象。LockingObject的生命周期很有意思，LockingObject對象產(chǎn)生的時(shí)候，就是獲取鎖的時(shí)刻，其被銷毀的時(shí)候（Dispose方法），就是釋放鎖的時(shí)刻。所以LockingObject對象的生命周期就是占用鎖的時(shí)間段。

IDisposable接口與using結(jié)合起來使用，會使得語法非常簡單可讀。我們可以這樣來簡潔地使用SmartRWLocker：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. private SmartRWLocker smartRWLocker = new SmartRWLocker();  
    2.   
  
  
  
  2. public void Test2()  
    3.   
  
  
  
  3. {  
    4.   
  
  
  
  4. using(this.smartRWLocker.Lock(AccessMode.Write))  
    5.   
  
  
  
  5. {  
    6.   
  
  
  
  6. // Do Something  
    7.   
  
  
  
  7. }  
    8.   
  
  
  
  8. } 
    9.

這就非常類似lock的使用方式了。

最后，LastRequireReadTime和LastRequireWriteTime屬性記錄了最后一次獲取讀寫鎖的時(shí)間 -- 即從一個(gè)側(cè)面記錄了我們對目標(biāo)資源最后一次進(jìn)行讀寫的時(shí)間。

4. 使用時(shí)的注意事項(xiàng)

SmartRWLocker簡化了ReaderWriterLock的使用，但是正如有得必有失，它也損失了一些ReaderWriterLock的功能，正如在適用場合中介紹的，使用SmartRWLocker無法設(shè)置獲取鎖的超時(shí)時(shí)間，也無法升級/降級鎖的性質(zhì)。幸運(yùn)的是，大多數(shù)情況下，我們都用不到這些高級一點(diǎn)的特性，所以，SmartRWLocker還是有它存在的價(jià)值的。

如果你的應(yīng)用需要使用SmartRWLocker不提供的特性，那只有轉(zhuǎn)向使用ReaderWriterLock本身了。這也未必是個(gè)壞主意。

使用任何類型的鎖的時(shí)候，你都需要注意鎖的“粒度”的問題，即你的鎖要鎖住的范圍有多大。粒度太大，會降低系統(tǒng)的并發(fā)；粒度太細(xì)，又會使得編程相當(dāng)繁瑣。所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行權(quán)衡，為你的鎖選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)牧６仁欠浅Ｖ匾摹?/p>

5.擴(kuò)展


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