一文带你了解.Net读写锁

ancold 2021-09-17 原文

本文主要讲解.Net基于ReaderWriterLockSlim讲解读写锁

基础概念

读写锁是一个具有特殊用途的线程锁，适用于频繁读取且读取需要一定时间的场景，共享资源的读取操作通常是可以同时执行的，
普通的互斥锁不管是获取还是修改操作无法同时执行，如果多个线程为了读取操作而获取互斥锁，那么同一时间只有一个线程可以执行读取操作，
频繁读取的场景下回对吞吐量造成影响
读写锁把锁分为读取锁和写入锁，线程可以根据对共享资源的操作类型获取读取锁还是写入锁，读取锁可以被多个线程同时获取，写入锁不可以被多个线程
同时获取，且读取锁和写入锁不可以被不同的线同时获取，

操作	读取锁状态	写入锁状态	获取锁是否需要等待
获取读取锁	未获取	未获取	无需等待
获取读取锁	已被其他线程获取	未获取	无需等待
获取读取锁	未获取	已被其他线程获取	需要等待其他线程释放
获取写入锁	未获取	未获取	无需等待
获取写入锁	已被其他线程获取	未获取	需要等待其他线程释放
获取写入锁	未获取	已被其他线程获取	需要等待其他线程释放

代码示例

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var c = ReadWriteLockDemo.GetValue("value", x =>
              {
                  Console.WriteLine(x);
                  return x;
              });

            Console.WriteLine("结束了");
            Console.WriteLine($@"获取到的结果为:{c}");
        }
    }

public static class ReadWriteLockSimpleDemo
    {
        private static ReaderWriterLockSlim _lock = new ReaderWriterLockSlim();

        private static int _countA = 0;

        public static int _countB = 0;

        /// <summary>
        /// 增加
        /// </summary>
        public static void IncrementCounters()
        {
            _lock.EnterWriteLock();
            try
            {
                ++_countA;
                ++_countB;
            }
            finally
            {

                _lock.ExitWriteLock();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 获取
        /// </summary>
        /// <param name="countA"></param>
        /// <param name="countB"></param>
        public static void GetCounters(ref int countA, ref int countB)
        {
            _lock.EnterReadLock();
            try
            {
                countA = _countA;
                countB = _countB;
            }
            finally
            {
                _lock.ExitReadLock();
            }
        }
    }

升级版


public static class ReadWriteLockDemo
    {
        private static ReaderWriterLockSlim _lock = new ReaderWriterLockSlim();
        private static Dictionary<string, string> _dict = new Dictionary<string, string>();

        public static string GetValue(string key, Func<string, string> factory)
        {
            _lock.EnterUpgradeableReadLock();
            try
            {
                //值已生成时可以直接返回
                if (_dict.TryGetValue(key, out var value))
                {
                    return value;
                }
                //获取(升级到)写入锁
                _lock.EnterWriteLock();
                try
                {
                    //再次判断值是否已生成
                    if (!_dict.TryGetValue(key, out value))
                    {
                        value = factory(key);
                        _dict.Add(key, value);
                    }
                    return value;
                }
                finally
                {
                    //释放写入锁
                    _lock.ExitWriteLock();
                }
            }
            finally
            {
                //释放读取锁
                _lock.ExitUpgradeableReadLock();
            }
        }
    }