利用 Monitor.TryEnter 来规避 .NET 线程死锁的源代码

在开发多线程的应用程序时，我们会大量用到 lock (...) {} 块。如果 lock 的对象比较多，非常容易发生死锁。死锁的发生很难预料，而且一旦发生在界面线程上，界面就不再刷新响和应用户输入；如果发生在后台线程，后台线程也就阻塞不工作了，死锁必然会导致应用程序不可用。在.NET里发生死锁的原因是什么？

以 C# 为例，通常 lock 语句是被转化为对一个资源的无限长时间的等待，所以一旦资源被占用而又永不释放，那么必然死锁。

那么如何规避的危害呢？应用程序应该避免 lock(obj) 块，推荐使用 Monitor.TryEnter(obj, millisecondsTimeout) 代替，二者的第一个参数意义相同，而后者还可以设置等待超时时间，一旦在限定的时间内无法获得锁，那么 TryEnter 就会返回  false。这样就不会造成死锁，无法获得资源，业务程序可以采取重试或抛异常的方式进行善后处理。

Monitor.TryEnter 和 Monitor.Exit 必须成对出现，为了简化代码，可以用一个实现IDisposeable的类来封装这个过程：

/// <summary>
    /// 会自动释放的锁，可设置等待超时
    /// </summary>
    public class Lock : IDisposable
    {
        /// <summary>
        /// 默认超时设置
        /// </summary>
        public static int DefaultMillisecondsTimeout = 15000; // 15S
        private object _obj;

/// <summary>
        /// 构造 
        /// </summary>
        /// <param name="obj">想要锁住的对象</param>
        public Lock(object obj)
        {
            TryGet(obj, DefaultMillisecondsTimeout, true);
        }

/// <summary>
        /// 构造
        /// </summary>
        /// <param name="obj">想要锁住的对象</param>
        /// <param name="millisecondsTimeout">超时设置</param>
        public Lock(object obj, int millisecondsTimeout)
        {
            TryGet(obj, millisecondsTimeout, true);
        }

/// <summary>
        /// 构造
        /// </summary>
        /// <param name="obj">想要锁住的对象</param>
        /// <param name="millisecondsTimeout">超时设置</param>
        /// <param name="throwTimeoutException">是否抛出超时异常</param>
        public Lock(object obj, int millisecondsTimeout, bool throwTimeoutException)
        {
            TryGet(obj, millisecondsTimeout, throwTimeoutException);
        }

private void TryGet(object obj, int millisecondsTimeout, bool throwTimeoutException)
        {
            if (Monitor.TryEnter(obj, millisecondsTimeout))
            {
                _obj = obj;
            }
            else
            {
                if (throwTimeoutException)
                {
                    throw new TimeoutException();
                }
            }
        }

/// <summary>
        /// 销毁，并释放锁
        /// </summary>
        public void Dispose()
        {
            if (_obj != null)
            {
                Monitor.Exit(_obj);
            }
        }

/// <summary>
        /// 获取在获取锁时是否发生等待超时
        /// </summary>
        public bool IsTimeout
        {
            get
            {
                return _obj == null;
            }
        }
    }

调用例子：

using (Lock l = new Lock(obj, 10000))
{
    .... 
}

这样在代码离开 using 块后，会自动执行 Monitor.Exit释放锁。

是不是很棒？ :)