C#读写锁与并发控制

2024-09-07 00:04

本文主要是介绍C#读写锁与并发控制,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

我们在使用一些资源的时候,有些资源可能是临界资源,就是同一时刻只能允许一个进程进行访问,比如打印机,或者文件的一些写入操作,我们知道,当我们有多个进程同时往同一个文件写入内容的时候,肯定出实现如下的一个错误。

The process cannot access the file ‘D:\MyProject\TestProject\并发测试\bin\Debug\net8.0\test.txt’ because it is being used by another process.

所以写入文件的那一段代码就是属于临界资源,但是在我们的程序中,现在都推荐使用异步操作,那我们在使用Task等异步方法的时候,有些程序段可能会在其他的线程进行处理,所以有些时候就不可避免的产生并发的问题,对于文件写入的操作,系统会直接报错,对于数据库写入或者更新的操作,可能就会产生死锁问题。当然解决这些问题并没有一个统一的解决方式,可以加锁,使用队列,数据库用主从复制,读写分离等方法来优化,那么本文主要来实验一下C#中读写锁的控制,了解一些原理,可能对我们解决问题有所帮助。

需求

现在我们有一个文本文件,可能会进行多线程的读和写操作,如何不报错,实现多线程的并发控制问题。

实战

这里还是新建一个控制台项目,然后新建一个名为test.txt的文本文件,设置属性复制到输出目录为始终复制。
接着新建四个方法,两个写操作,两个读操作。代码如下。

public static void WriteTxt1()
{File.WriteAllText("test.txt", "hello 111");
}
public static void WriteTxt2()
{File.WriteAllText("test.txt", "hello 222");
}
public static void ReadTxt1()
{var fileInfo = File.ReadAllText("test.txt");Console.WriteLine($"ReadTxt1读取内容:{fileInfo}");
}
public static void ReadTxt1()
{var fileInfo = File.ReadAllText("test.txt");Console.WriteLine($"ReadTxt2读取内容:{fileInfo}");
}

这里没什么好说的,就是非常简单的读取和写入文件的操作。然后在Main方法里添加如下代码。

static void Main(string[] args)
{Parallel.Invoke(WriteTxt1, WriteTxt2);Console.WriteLine("****数据查询完成****");Console.ReadKey();
}

这里使用Parallel来实现多线程的并发操作。就这样运行的话,不出意外会提示开头的错误,不允许多个进程同时写入文件。
所以我们新增一个变量。

private static ReaderWriterLockSlim lockSlim = new ReaderWriterLockSlim();

然后写入操作修改如下。

 public static void WriteTxt1(){lockSlim.EnterWriteLock();try{File.WriteAllText("test.txt", "hello 111");}finally{lockSlim.ExitWriteLock();}}public static void WriteTxt2(){lockSlim.EnterWriteLock();try{File.WriteAllText("test.txt", "hello 222");}finally{lockSlim.ExitWriteLock();}}

主要是增加了写锁和释放写锁。
读取操作就可以新增和释放读锁。代码如下。

 public static void ReadTxt1(){lockSlim.EnterReadLock();try{var fileInfo = File.ReadAllText("test.txt");Console.WriteLine($"ReadTxt1读取内容:{fileInfo}");}finally{lockSlim.ExitReadLock();}}public static void ReadTxt2(){lockSlim.EnterReadLock();try{var fileInfo = File.ReadAllText("test.txt");Console.WriteLine($"ReadTxt2读取内容:{fileInfo}");}finally{lockSlim.ExitReadLock();}}

总结

调试的时候可以使用Thread.Sleep(3000);来辅助调试,通过调试发现,如果在两个写入方法里都添加写锁,那么只会有一个线程可以继续往下执行,另一个线程的写操作,则一直停留在添加写锁的地方,当该资源区没有写锁的时候(其他写锁已释放),那么才可以添加新的写锁。这样就保证了临界资源的线性使用。

通过调试还可以发现以下规则。

  • 先加写锁,则不能在加读锁和写锁。
  • 先加读锁,还可以在加读锁,但不能加写锁。

结语

感谢您花时间阅读这篇文章,希望这些知识能为您的技术之旅增添一份力量。明天会更好!

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这篇关于C#读写锁与并发控制的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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