C# 线程安全及线程同步技术
1. 线程安全及线程同步技术概念:
线程安全：就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问直到该线程读取完，其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。
线程同步技术：是指多线程程序中,为了保证后者线程,只有等待前者线程完成之后才能继续执行。就好比买票,前面的人没买到票之前,后面的人必须等待。所谓同步：是指在某一时刻只有一个线程可以访问变量。如果不能确保对变量的访问是同步的，就会产生错误。c#为同步访问变量提供了一个非常简单的方式，即使用c#语言的关键字Lock，它可以把一段代码定义为互斥段，互斥段在一个时刻内只允许一个线程进入执行，而其他线程必须等待。在c#中，关键字Lock定义如下： Lock(expression) { statement_block } expression代表你希望跟踪的对象。 statement_block就是互斥段的代码，这段代码在一个时刻内只可能被一个线程执行。 这也就是实现线程同步锁机制。
2. 例子:
class Program
{
private object locker = new object();
static int num = 1;
static void Main(string[] args)
{
Program program = new Program();
Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();
//开始计时
stopWatch.Start();
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Thread thread = new Thread(program.Run);
thread.Start();
}
num++;
Console.WriteLine("num is:" + num);
Console.WriteLine("Main thread ID is:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
//停止计时
stopWatch.Stop();
//输出执行的时间，毫秒数
Console.WriteLine("The execution time is " + stopWatch.ElapsedMilliseconds + " milliseconds.");
Console.ReadKey();
}
public void Run()
{
lock (locker)
{
num++;
Console.WriteLine("num is:" + num);
Console.WriteLine("Child thread ID is:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
}
}
}
锁的执行过程：假设线程A先执行，线程B稍微慢一点。线程A执行到lock语句，判断locker是否已申请了互斥锁，判断依据是逐个与已存在的锁进行object.ReferenceEquals比较，如果不存在，则申请一个新的互斥锁，这时线程A进入lock里面了。 这时假设线程B启动了，而线程A还未执行完lock里面的代码。线程B执行到lock语句，检查到locker已经申请了互斥锁，于是等待;直到线程A执行完毕，释放互斥锁，线程B才能申请新的互斥锁并执行lock里面的代码。
lock 是一种比较好用的简单的线程同步方式，它是通过为给定对象获取互斥锁来实现同步的。可以看到这种方式的确没有阻塞主线程，而且成员变量的值也是连续递增的，说明是线程安全的。lock 锁机制表示在同一时刻只有一个线程可以锁定同步对象（在这里是locker），任何竞争的其它线程都将被阻止，直到这个锁被释放。
lock使用注意事项：
1、lock 的参数必须是基于引用类型的对象，不要是基本类型，比如 bool、int，这样根本不能同步，原因是lock的参数要求是对象，如果传入 int，势必要发生装箱操作，这样每次lock的都将是一个新的不同的对象。
2、最好避免使用public类型或不受程序控制的对象实例，因为这样很可能导致死锁。
3、最好不要锁字符串；使用lock同步时，应保证lock的是同一个对象，而给字符串变量赋值并不是修改它，而是重新创建了新的对象，这样多个线程以及每个循环之间所lock的对象都不同，因此达不到同步的效果。
4、常用做法是创建一个object对象，并且永不赋值。应lock一个不影响其他操作的私有对象。
lock(this)这种锁定用于锁定一个实例对象。只有基于当前实例对象的线程才会被同步,这里可以实现，但一般不建议这种。【这里锁定的实例对象是book】
lock(type)这种锁定用于锁定类型.只要线程调用方法时，没有获取该种类型的锁，则会被阻塞，一般不建议这种。