lock 陳述式 - 確保共用資源的獨佔存取權
lock
陳述式會取得指定物件的互斥鎖定、執行陳述式區塊,然後釋放鎖定。 持有鎖定時,持有鎖定的執行緒可以再次取得並釋放鎖定。 其他執行緒將無法取得鎖定,並將等待直到釋放鎖定為止。 lock
陳述式可確保任何時候最多只能有一個執行緒執行其主體。
lock
陳述式的格式如下:
lock (x)
{
// Your code...
}
變數 x
是 System.Threading.Lock 型別的運算式,或參考型別。 當 x
在編譯時間已知為型別 System.Threading.Lock 時,它完全相當於:
using (x.EnterScope())
{
// Your code...
}
Lock.EnterScope() 傳回的物件是包含 Dispose()
方法的 ref struct
。 產生的 using
陳述式可確保即使 lock
陳述式本文擲回例外狀況,仍會釋放範圍。
否則,lock
陳述式完全相當於:
object __lockObj = x;
bool __lockWasTaken = false;
try
{
System.Threading.Monitor.Enter(__lockObj, ref __lockWasTaken);
// Your code...
}
finally
{
if (__lockWasTaken) System.Threading.Monitor.Exit(__lockObj);
}
由於程式碼會使用 try-finally
陳述式,即使在 lock
陳述式的主體內擲回例外狀況,也會釋放鎖定。
您不能在 lock
陳述式主體中使用 await
運算式。
指導方針
從 .NET 9 和 C# 13 開始,鎖定 System.Threading.Lock 型別的專用物件執行個體以獲得最佳效能。 此外,如果已知 Lock
物件轉換成另一個型別並鎖定,編譯器就會發出警告。 如果使用舊版的 .NET 和 C#,請鎖定未用於其他用途的專用物件執行個體。 避免對不同的共用資源使用相同的鎖定物件執行個體,因為其可能導致鎖死或鎖定爭用。 尤其要避免使用下列執行個體當作鎖定物件:
盡可能縮短鎖定的時間,以減少鎖定爭用。
範例
下列範例會定義 Account
類別,該類別會透過鎖定專用的 balanceLock
執行個體來同步對其私用 balance
欄位的存取。 使用相同的執行個體進行鎖定,可確保兩個不同的執行緒無法同時呼叫 Debit
或 Credit
方法來更新 balance
欄位。 此範例使用 C# 13 和新的 Lock
物件。 如果您使用舊版 C# 或較舊的 .NET 程式庫,請鎖定 object
的執行個體。
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class Account
{
// Use `object` in versions earlier than C# 13
private readonly System.Threading.Lock _balanceLock = new();
private decimal _balance;
public Account(decimal initialBalance) => _balance = initialBalance;
public decimal Debit(decimal amount)
{
if (amount < 0)
{
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(amount), "The debit amount cannot be negative.");
}
decimal appliedAmount = 0;
lock (_balanceLock)
{
if (_balance >= amount)
{
_balance -= amount;
appliedAmount = amount;
}
}
return appliedAmount;
}
public void Credit(decimal amount)
{
if (amount < 0)
{
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(amount), "The credit amount cannot be negative.");
}
lock (_balanceLock)
{
_balance += amount;
}
}
public decimal GetBalance()
{
lock (_balanceLock)
{
return _balance;
}
}
}
class AccountTest
{
static async Task Main()
{
var account = new Account(1000);
var tasks = new Task[100];
for (int i = 0; i < tasks.Length; i++)
{
tasks[i] = Task.Run(() => Update(account));
}
await Task.WhenAll(tasks);
Console.WriteLine($"Account's balance is {account.GetBalance()}");
// Output:
// Account's balance is 2000
}
static void Update(Account account)
{
decimal[] amounts = [0, 2, -3, 6, -2, -1, 8, -5, 11, -6];
foreach (var amount in amounts)
{
if (amount >= 0)
{
account.Credit(amount);
}
else
{
account.Debit(Math.Abs(amount));
}
}
}
}
C# 語言規格
如需詳細資訊,請參閱 C# 語言規格的 lock 陳述式一節。