使用C＃示例锁定以使类线程安全或者此类线程是否安全？

Question

我正在尝试调查锁定以创建线程安全类并有几个问题。 鉴于以下课程：

    public class StringMe 
    {
        protected ArrayList  _stringArrayList = new ArrayList();
        static readonly object _locker = new object();

        public void AddString(string stringToAdd)
        {
            lock (_locker) _stringArrayList.Add(stringToAdd);
        }

        public override string ToString()
        {
            lock (_locker)
            {
return string.Join(",",string[])_stringArrayList.ToArray(Type.GetType("System.String")));
            }
        }
    }

1）我是否成功地使AddString和ToString线程安全？

2）在我创建的ToString方法中是否有必要锁定它以使其线程安全？

3）是否只需要修改需要锁定的数据的方法，或者是否需要锁定读取和写入操作以使其线程安全？

非常感谢您的参与！

Answer 1

不，您没有使这些调用成为线程安全的 - 因为_stringArrayList字段受到保护。 在调用AddString和ToString子类可以使用它做任何他们喜欢的事情。

例如（正如其他答案声称您的代码是线程安全的。）

public class BadStringMe : StringMe
{
    public void FurtleWithList()
    {
        while (true)
        {
            _stringArrayList.Add("Eek!");
            _stringArrayList.Clear();
        }
    }
}

然后：

BadStringMe bad = new BadStringMe();
new Thread(bad.FurtleWithList).Start();
bad.AddString("This isn't thread-safe");

首选私有字段 - 它可以更容易推理您的代码。

另外：

• 这些天首选List<T>到ArrayList
• 你出于某种原因使用静态变量锁定...所以即使你有几个StringMe实例， StringMe只有一个线程可以在AddString 中
• 使用typeof(string)比Type.GetType("System.String")更清晰

3）是否只需要修改需要锁定的数据的方法，或者是否需要锁定读取和写入操作以使其线程安全？

所有，假设可能有一些操作。 如果所有内容都只是读取，那么您不需要任何锁定 - 但是否则您的读取线程可以读取数据结构中的两位数据，这些数据在两者之间进行了修改，即使只有一个写入线程。 （还要考虑记忆模型的考虑因素。）

Answer 2

1）我是否成功地使AddString和ToString线程安全？

是的，如果您将_stringArrayList更改为私有

2）在我创建的ToString方法中是否有必要锁定它以使其线程安全？

是

3）是否只需要修改需要锁定的数据的方法，或者是否需要锁定读取和写入操作以使其线程安全？

读和写。

Answer 3

对所有三个都是肯定的（即读/写到最后一个）。

但还有更多：

您将锁定对象设置为static ，而您保护的数据是每个实例字段。 这意味着StringMe所有实例都是相互保护的，尽管它们具有不同的数据（即_stringArrayList实例）。 对于您给出的示例，您可以从_locker删除static修改器。 更确切地说，您通常要为一组数据定义“锁定”，或者为了保留更好的不变量 。 通常，锁的生命周期（和范围）应该等于数据的生命周期（和范围）。

此外，为了更好地衡量，您保护的数据的可见性不应高于锁定。 在您的示例中，派生实现可以在不获取锁定的情况下更改_stringArrayList （因为它受到保护），从而打破了不变量。 我会让它们都是private ，如果必须的话，只将_stringArrayList通过（正确锁定）方法暴露给派生类。