线程同步-使用ReaderWriterLockSlim类

使用ReaderWriterLockSlim创建一个线程安全的机制，在多线程中对一个集合进行读写操作。ReaderWriterLockSlim代表了一个管理资源访问的锁，允许多个线程同时读取，以及独占写。

代码Demo：

using System;
using System.Threading;
using System.Collections.Generic;

在Main方法下面加入以下代码片段：

static ReaderWriterLockSlim _rw = new ReaderWriterLockSlim();
static Dictionary<int, int> _items = new Dictionary<int, int>();

static void Read()
{
Console.WriteLine("Reading contents of a dictionary");
while (true)
{
try
{
_rw.EnterReadLock();
foreach (var key in _items.Keys)
{
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
}
}
finally
{
_rw.ExitReadLock();
}
}
}
static void Write(string threadName)
{
while (true)
{
try
{
int newKey = new Random().Next(250);
_rw.EnterUpgradeableReadLock();
if (!_items.ContainsKey(newKey))
{
try
{
_rw.EnterWriteLock();
_items[newKey] = 1;
Console.WriteLine("New key {0} is added to a dictionary by a {1}", newKey, threadName);
}
finally
{
_rw.ExitWriteLock();
}
}
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
}
finally
{
_rw.ExitUpgradeableReadLock();
}
}
}

在Main方法中加入以下代码片段：

new Thread(Read) { IsBackground = true }.Start();
new Thread(Read) { IsBackground = true }.Start();
new Thread(Read) { IsBackground = true }.Start();

new Thread(() => Write("Thread 1")) { IsBackground = true }.Start();
new Thread(() => Write("Thread 2")) { IsBackground = true }.Start();

Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(30));

工作原理

当主程序启动时，同时运行了三个线程来从字典中读取数据，还有另外两个线程向该字典中写入数据。我们使用readerWriterLockSlim类来实现线程安全，该类转为这样的场景而设计。

这里使用两种锁：读锁允许多线程读取数据，写锁在被释放前会阻塞了其它线程的所有操作。获取读锁时还有一个场景，即从集合中读取数据时，根据当前数据而决定是否获取一个写锁并修改该集合。一旦得到写锁，会阻止阅读者读取数据，从而浪费大量的时间，因此获取写锁后集合会处于阻塞状态。为了最小化阻塞浪费的时间，可以使用EnterUpgradeableReadLock和ExitUpgradeableReadLock方法。先获取读锁后读取数据。如果发现必须修改底层集合，只需使用EnterLock方法升级锁，然后快速执行一次写操作，最后使用ExitWriteLock释放写锁。

本例，我们先生成一个随机数。然后获取读锁并检查该数是否存在于字典的键集合中。如果不存在，将读锁更新为写锁然后将该锁新键键入到字典中。始终使用try/finaly代码块来确保在捕获后一定会释放锁，这是一项好的实践。

所有的线程都被创建为后台线程。主线程在所有后台线程完成后等待30秒。