在多線程中，為了使數據保持一致性必須要對數據或是訪問數據的函數加鎖，在數據庫中這是很常見的，但是在程序中由於大部分都是單線程的程序，所以沒有加鎖的必要，但是在多線程中，為了保持數據的同步，一定要加鎖，好在Framework中已經為我們提供了三個加鎖的機制，分別是Monitor類、Lock關鍵字和Mutex類。
其中Lock關鍵詞用法比較簡單，Monitor類和Lock的用法差不多。這兩個都是鎖定數據或是鎖定被調用的函數。而Mutex則多用於鎖定多線程間的同步調用。簡單的說，Monitor和Lock多用於鎖定被調用端，而Mutex則多用鎖定調用端。
例如下面程序：由於這種程序都是毫秒級的，所以運行下面的程序可能在不同的機器上有不同的結果，在同一台機器上不同時刻運行也有不同的結果，我的測試環境為vs2005, windowsXp , CPU3.0 , 1 G monery。
程序中有兩個線程thread1、thread2和一個TestFunc函數，TestFunc會打印出調用它的線程名和調用的時間(mm級的)，兩個線程分別以30mm和100mm來調用TestFunc這個函數。TestFunc執行的時間為50mm。程序如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MonitorLockMutex
{
class Program
{
#region variable
Thread thread1 = null;
Thread thread2 = null;
Mutex mutex = null;
#endregion
static void Main(string[] args)
{
Program p = new Program();
p.RunThread();
Console.ReadLine();
}
public Program()
{
mutex = new Mutex();
thread1 = new Thread(new ThreadStart(thread1Func));
thread2 = new Thread(new ThreadStart(thread2Func));
}
public void RunThread()
{
thread1.Start();
thread2.Start();
}
private void thread1Func()
{
for (int count = 0; count < 10; count++)
{
TestFunc("Thread1 have run " + count.ToString() + " times");
Thread.Sleep(30);
}
}
private void thread2Func()
{
for (int count = 0; count < 10; count++)
{
TestFunc("Thread2 have run " + count.ToString() + " times");
Thread.Sleep(100);
}
}
private void TestFunc(string str)
{
Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
Thread.Sleep(50);
}
}
}
運行結果如下：
可以看出如果不加鎖的話，這兩個線程基本上是按照各自的時間間隔+TestFunc的執行時間(50mm)對TestFunc函數進行讀取。因為線程在開始時需要分配內存，所以第0次的調用不准確，從第1~9次的調用可以看出，thread1的執行間隔約是80mm，thread2的執行間隔約是150mm。
現在將TestFunc修改如下：
private void TestFunc(string str)
{
lock (this)
{
Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
Thread.Sleep(50);
}
}
或者是用Monitor也是一樣的，如下：
private void TestFunc(string str)
{
Monitor.Enter(this);
Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
Thread.Sleep(50);
Monitor.Exit(this);
}
其中Enter和Exit都是Monitor中的靜態方法。
運行Lock結果如下：
讓我們分析一下結果，同樣從第1次開始。相同線程間的調用時間間隔為線程執行時間+TestFunc調用時間，不同線程間的調用時間間隔為TestFunc調用時間。例如：連續兩次調用thread1之間的時間間隔約為30+50=80;連續兩次調用thread2之間的時間間隔約為100+50=150mm。調用thread1和thread2之間的時間間隔為50mm。因為TestFunc被lock住了，所以一個thread調用TestFunc后，當其它的線程也同時調用TestFunc時，后來的線程即進被排到等待隊列中等待，直到擁有訪問權的線程釋放這個資源為止。
這就是鎖定被調用函數的特性，即只能保證每次被一個線程調用，線程優先級高的調用的次數就多，低的就少，這就是所謂的強占式。
下面讓我們看看Mutex類的使用方法，以及與Monitor和Lock的區別。
將代碼修改如下：
private void thread1Func()
{
for (int count = 0; count < 10; count++)
{
mutex.WaitOne();
TestFunc("Thread1 have run " + count.ToString() + " times");
mutex.ReleaseMutex();
}
}
private void thread2Func()
{
for (int count = 0; count < 10; count++)
{
mutex.WaitOne();
TestFunc("Thread2 have run " + count.ToString() + " times");
mutex.ReleaseMutex();
}
}
private void TestFunc(string str)
{
Console.WriteLine("{0} {1}", str, System.DateTime.Now.Millisecond.ToString());
Thread.Sleep(50);
}
運行結果如下：
可以看出，Mutex只能互斥線程間的調用，但是不能互斥本線程的重復調用，即thread1中waitOne()只對thread2中的waitOne()起到互斥的作用，但是thread1並不受本wainOne()的影響，可以調用多次，只是在調用結束后調用相同次數的ReleaseMutex()就可以了。
那么如何使線程按照調用順序來依次執行呢？其實把lock和Mutex結合起來使用就可以了，改代碼如下：
private void thread1Func()
{
for (int count = 0; count < 10; count++)
{
lock (this)
{
mutex.WaitOne();
TestFunc("Thread1 have run " + count.ToString() + " times");
mutex.ReleaseMutex();
}
}
}
private void thread2Func()
{
for (int count = 0; count < 10; count++)
{
lock (this)
{
mutex.WaitOne();
TestFunc("Thread2 have run " + count.ToString() + " times");
mutex.ReleaseMutex();
}
}
}