C#多线程开发-线程同步 02

netxiaohui 2021-09-04 原文

上一篇文章主要带领大家认识了线程，也了解到了线程的基本用法和状态，接下来就让我们一起学习下什么是线程同步。

线程中异常的处理

在线程中始终使用try/catch代码块是非常重要的，因为不可能在线程代码之外来捕获到异常。

可以阅读下面的代码，这块是做的验证，证明在线程之外捕获异常是错误的选择，应该在线程中时时刻刻都使用异常处理机制。

        static void Main(string[] args)
        {
            Thread twoThread = new Thread(TwoMethod);
            twoThread.Start();
            twoThread.Join();            
            try
            {
                Thread oneThread = new Thread(OneMethod);
                oneThread.Start();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("外部捕获线程one的异常："+ex.Message);
            }            
            Console.ReadKey();
        }

        static void OneMethod() 
        {
            Console.WriteLine("Start OneMethod");
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
            throw new Exception("异常01");
        }

        static void TwoMethod() 
        {
            try
            {
                Console.WriteLine("Start TwoMethod");
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
                throw new Exception("异常02");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);                
            }
        }

下面图片是输出报错的结果，可以看到OneThread的异常没有被外部的try/catch捕获到，导致直接在线程内部提示错误，导致程序崩溃。

线程报异常，外部无法捕获。

看到这个情况，那么我们在以后使用线程的时候，就需要特别的注意，一定要在线程中进行异常的处理和捕获，千万别遗留任何未处理的异常，因为如果线程中有未被处理的异常会导致整个程序都会受到影响，可能导致整个软件崩溃。

线程同步

在上一篇推文中，我们了解到了Lock加锁的机制，它是可以保证将某个变量或者某个模块锁住，当出现多个线程同时访问时锁就会起作用，只允许一个线程访问，其余的等待，其访问完后其余的才可以进行访问。但是这种机制有一定的局限性，在多核CPU设备中，让其余线程等待是极大浪费资源的，而且这种解决办法会导致死锁的现象。

上面说的也就是所谓的竞争条件问题的解决方法，导致这个问题的原因是多线程的执行并没有正确同步。当一个线程执行递增和递减操作时，其他线程需要依次等待。这种常见问题通常被称为线程同步。这种问题出现在当线程中有共享资源或者对象时，才会进行线程同步，如果无共享对象，则无需进行线程同步。

当在线程中有共享资源时，可使用下面的两种方式进行处理。

一、原子操作

来实现对共享资源的访问。其实就是一个操作只占用一个量子的时间，一次就可以完成。也就是说只有当前操作完成后，其他线程才能执行其他操作。这样就避免了使用锁，排除了死锁的情况。

原子操作就是使用C#系统自带的Interlocked类来对线程不安全的对象进行处理，借助Interlocked类，无需锁定任何对象即可获取到正确的结果，Interlocked类提供Increment,Decrement和Add等基本数学操作的原子方法，从而可以帮助我们无需使用锁