Bagaimana cara kerja kunci sebenarnya?

Saya melihat bahwa untuk menggunakan objek yang tidak aman, kami membungkus kode dengan kunci seperti ini:

private static readonly Object obj = new Object();

lock (obj)
{
    // thread unsafe code
}

Jadi apa yang terjadi ketika beberapa utas mengakses kode yang sama (mari kita asumsikan bahwa itu berjalan dalam aplikasi web ASP.NET). Apakah mereka antri? Jika demikian, berapa lama mereka akan menunggu?

Apa dampak kinerja karena menggunakan kunci?

The lockPernyataan diterjemahkan oleh C # 3.0 dengan berikut ini:

var temp = obj;

Monitor.Enter(temp);

try
{
    // body
}
finally
{
    Monitor.Exit(temp);
}

Di C # 4.0 ini telah berubah dan sekarang dihasilkan sebagai berikut:

bool lockWasTaken = false;
var temp = obj;
try
{
    Monitor.Enter(temp, ref lockWasTaken);
    // body
}
finally
{
    if (lockWasTaken)
    {
        Monitor.Exit(temp); 
    }
}

Anda dapat menemukan lebih banyak info tentang apa yang Monitor.Enterada di sini . Mengutip MSDN:

Gunakan Enteruntuk mendapatkan Monitor pada objek yang dilewatkan sebagai parameter. Jika utas lain telah mengeksekusi Enter pada objek tetapi belum mengeksekusi yang sesuai Exit, utas saat ini akan memblokir sampai utas lainnya melepaskan objek. Adalah sah untuk utas yang sama meminta Enterlebih dari sekali tanpa memblokir; namun, jumlah Exitpanggilan yang sama harus dipanggil sebelum utas lainnya yang menunggu objek akan terbuka.

The Monitor.EnterMetode akan menunggu jauh; itu akan tidak waktu keluar.

Lebih sederhana dari yang Anda pikirkan.

Menurut Microsoft : Kata lockkunci memastikan bahwa satu utas tidak memasukkan bagian kode yang penting sementara utas lainnya ada di bagian kritis. Jika utas lain mencoba memasukkan kode yang dikunci, ia akan menunggu, memblokir, hingga objek dilepaskan.

Kata lockkunci panggilan Enterdi awal blok dan Exitdi akhir blok. lockkata kunci sebenarnya menangani Monitorkelas di bagian belakang.

Sebagai contoh:

private static readonly Object obj = new Object();

lock (obj)
{
    // critical section
}

Dalam kode di atas, pertama utas memasuki bagian kritis, dan kemudian akan mengunci obj. Ketika utas lain mencoba masuk, ia juga akan mencoba untuk mengunci obj, yang sudah dikunci oleh utas pertama. Utas kedua harus menunggu utas pertama dirilis obj. Ketika utas pertama pergi, maka utas lain akan mengunci objdan akan memasuki bagian kritis.

Tidak, mereka tidak mengantri, mereka sedang tidur

Pernyataan kunci formulir

lock (x) ... 

di mana x adalah ekspresi dari tipe referensi, tepat setara dengan

var temp = x;
System.Threading.Monitor.Enter(temp); 
try { ... } 
finally { System.Threading.Monitor.Exit(temp); }

Anda hanya perlu tahu bahwa mereka sedang menunggu satu sama lain, dan hanya satu utas akan masuk untuk mengunci blok, yang lain akan menunggu ...

Monitor ditulis sepenuhnya dalam .net sehingga cukup cepat, lihat juga Monitor kelas dengan reflektor untuk lebih jelasnya

Kunci akan memblokir utas lainnya dari mengeksekusi kode yang terkandung dalam blok kunci. Utas harus menunggu sampai utas di dalam blok kunci selesai dan kunci dilepaskan. Ini memang memiliki dampak negatif pada kinerja di lingkungan multithreaded. Jika Anda perlu melakukan ini, Anda harus memastikan kode di dalam blok kunci dapat diproses dengan sangat cepat. Anda harus mencoba menghindari kegiatan mahal seperti mengakses database dll.

Dampak kinerja tergantung pada cara Anda mengunci. Anda dapat menemukan daftar optimisasi yang baik di sini: http://www.thinkingparallel.com/2007/07/31/10-ways-to-reduce-lock-contention-in-threaded-programs/

Pada dasarnya Anda harus mencoba untuk mengunci sesedikit mungkin, karena itu membuat kode tunggu Anda tertidur. Jika Anda memiliki beberapa perhitungan berat atau kode tahan lama (mis. Unggahan file) di kunci itu mengakibatkan hilangnya kinerja yang sangat besar.

Bagian dalam pernyataan kunci hanya dapat dieksekusi oleh satu utas, jadi semua utas lainnya akan menunggu tanpa batas hingga utas yang menahan kunci untuk menyelesaikannya. Ini dapat menyebabkan kebuntuan.

The lockpernyataan diterjemahkan ke panggilan ke Enterdan Exitmetode Monitor.

The lockpernyataan akan menunggu selamanya untuk objek mengunci akan dirilis.

kunci sebenarnya adalah kelas Monitor tersembunyi .