多线程下C#如何保证线程安全?

多线程编程相对于单线程会出现一个特有的问题，就是线程安全的问题。所谓的线程安全，就是如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的。 线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。

　　为了保证多线程情况下，访问静态变量的安全，可以用锁机制来保证,如下所示：

 1         //需要加锁的静态全局变量
 2         private static bool _isOK = false;
 3         //lock只能锁定一个引用类型变量
 4         private static object _lock = new object();
 5         static void MLock()
 6         {
 7             //多线程
 8             new System.Threading.Thread(Done).Start();
 9             new System.Threading.Thread(Done).Start();
10             Console.ReadLine();
11         }
12 
13         static void Done()
14         {
15             //lock只能锁定一个引用类型变量
16             lock (_lock)
17             {
18                 if (!_isOK)
19                 {
20                     Console.WriteLine("OK");
21                     _isOK = true;
22                 }
23             }
24         } 

　　需要注意的是，Lock只能锁住一个引用类型的对象。另外，除了锁机制外，高版本的C#中加入了async和await方法来保证线程安全，如下所示：

 1 public static class AsynAndAwait
 2  {
 3         //step 1 
 4         private static int count = 0;
 5         //用async和await保证多线程下静态变量count安全
 6         public async static void M1()
 7         {
 8             //async and await将多个线程进行串行处理
 9             //等到await之后的语句执行完成后
10             //才执行本线程的其他语句
11             //step 2
12             await Task.Run(new Action(M2));
13             Console.WriteLine("Current Thread ID is {0}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
14             //step 6
15             count++;
16             //step 7
17             Console.WriteLine("M1 Step is {0}", count);
18         }
19 
20         public static void M2()
21         {
22             Console.WriteLine("Current Thread ID is {0}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
23             //step 3
24             System.Threading.Thread.Sleep(3000);
25             //step 4
26             count++;
27             //step 5
28             Console.WriteLine("M2 Step is {0}", count);
29         }
30 }

　　在时序图中我们可以知道，共有两个线程进行交互，如下图所示：

　　用async和await后，上述代码的执行顺序为下图所示：

　　若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时对一个变量执行读写操作，一般都需要考虑线程同步，否则就可能影响线程安全。