.NET簡談組件程序設計之(上下文與同步域)

我們繼續(xù)學習.NET多線程技術(shù)，這篇文章的內(nèi)容可能有點復雜。在打破常理之后，換一種新的思考模型最為頭疼。這篇文章里面會涉及到一些不太常見的概念，比如：上下文、同步域等等。我也是最近才接觸這些關(guān)于組件編程方面的高深技術(shù)，大家一起學習，再大的困難也是有時間限制的，只要我們堅持。

在本人的上一篇文章“.NET簡談組件程序設計之(多線程與并發(fā)管理一)”中，只是初步的帶領(lǐng)我們學習一下關(guān)于多線程的一些基本的原理，包括線程切換，線程的開始、執(zhí)行、等待、結(jié)束。

這篇文章的重點是學習關(guān)于線程的同步、互斥的機制。在多線程的應用程序中，最少會有一個主線程在運行著，如果我們想提高應用程序的吞吐量就必須借助多線程的原理來實現(xiàn)。[王清培版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請給出署名]

.NET上下文(ContextBoundObject對象)

什么叫上下文，千萬別和ASP.NET中的上下文搞混了，這個上下文是個形容詞，在不同的場合有不同的意思。在ASP.NET中的上下文是指Context對象，這個對象基本上包容了HTTP協(xié)議的整個生命周期的信息，可以獲取到客戶端瀏覽器的一些基本信息，也可以獲取到關(guān)于HTTP協(xié)議的一些信息，等等。

這里所講的上下文是.NET程序執(zhí)行的最小邏輯范圍，ASP.NET上下文是站在B/S編程模型角度去看待的，而這里的上下文是站在.NET底層運行角度看來的，后者是代碼的上下文，前者是整個生命周期的上下文。

在沒有接觸ContextBoundObject之前我一直以為.NET程序執(zhí)行的最小邏輯范圍是應用程序域(AppDomain)，知道了之后才知道另有隱情，上下文是用來確定對象的邏輯歸屬，在多線程(Thread)、事物處理(Transaction)、企業(yè)服務(Enterprise)等方面都需要用上下文來對對象進行規(guī)劃。下面您將看到怎么用上下文來進行線程的同步的。

圖1：

.NET同步域(Synchronization特性)

同步域的概念是來源于多線程的場合，在我們進行多線程操作的時候，讓很多個線程去同時訪問一個內(nèi)存對象的時候，是必須用鎖來保證只有一個線程進入對象操作的，那么同步域的概念就是同步的是一個區(qū)域，而不是單單的一個對象。

線程是代碼的執(zhí)行路徑，只要在這條執(zhí)行路徑上都屬于線程的范圍，那么怎么在執(zhí)行的路徑中分離出另外一個同步區(qū)域。[王清培版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請給出署名]

臨界資源是系統(tǒng)中對同一時間只能由一個線程進行訪問的描述。我們假設自己就是一個線程，我們要去家里拿點東西，那么門就是線程的同步鎖，當我們進去的時候就把門從里面反鎖，出去的時候就把門打開，以方便自己的家人進來。這個房子就是臨界資源?？赡苓@樣的描述不太靠譜，哪有這樣的家啊！

圖2：

利用上下文和同步域進行線程的同步

下面我們將結(jié)合上下文和同步域的原理進行線程的同步。請看一段代碼：

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Text;  
using System.Threading;  
using System.Runtime.Remoting;  
using System.Runtime.Remoting.Contexts;  
 
namespace ConsoleApplication1.多線程和并發(fā)管理  
{  
    //如果不加上下文，那么就是以對象為線程鎖定區(qū)域，如果加上下文，那么就是已邏輯上下文為鎖定區(qū)域  
    [Synchronization(SynchronizationAttribute.REQUIRED, true)]//重新進入同步域  
    public class MyClass : ContextBoundObject  
    {  
        public void DoWork()  
        {  
 
            int i = 0;  
            while (true)  
            {  
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + "|" + i++);  
                if (i == 10)  
                {  
                    Console.WriteLine("---------------------------------------------");  
                    Console.Read();  
                    break;  
                }  
            }  
 
        }  
    }  
}  

在這段代碼里面，我給Myclass類加上了Synchronization特性，并且繼承自上下文對象ContextBoundObject。兩者必須集合使用，同步域只有在上下文中才有效。

【MSDN：將 SynchronizationAttribute 應用到一個上下文綁定對象會導致創(chuàng)建等待句柄和自動重置事件，這些內(nèi)容不一定會被作為垃圾來回收。因此，不要在很短的時間內(nèi)創(chuàng)建大量用 SynchronizationAttribute 標記的上下文綁定對象?！?/p>

圖3：

圖4：

我們來看調(diào)用代碼：

Thread currentthread = Thread.CurrentThread;  
            Console.WriteLine(currentthread.Name + currentthread.ManagedThreadId);  
 
            MyClass myclass = new MyClass();  
 
            Thread thread = new Thread(new ThreadStart(myclass.DoWork));  
 
 
            Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(myclass.DoWork));  
            thread2.Start();  
            thread.Start();  
 
            thread2.Join();  
            thread.Join();  
            Console.WriteLine(currentthread.Name + currentthread.ManagedThreadId);  
            Console.Read(); 

圖5：

我為了方便截圖所以把循環(huán)的數(shù)字設的比較小，如果你想測試一下，可以把數(shù)字設的大一點。[王清培版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請給出署名]

在SynchronizationAttribute對象里面有幾個枚舉值，是用來確定是否共享一個同步域的，有興趣的可以自己嘗試，我就不在這里多講了。

總結(jié)：同步域和上下文對象是線程自動同步的好方法，但是他鎖定的目標太大，難免導致系統(tǒng)的吞吐量下降，所以下面幾篇文章我們將會學習怎么使用手動同步來實現(xiàn)更靈活的同步(Monitor、WaitHandler等)，從很小的粒度進行鎖定。