Race Conditions资源竞争
如果两个或更多的线程通过同一对象并且共享状态不是同步的，一个资源竞争就可能发生。为了说明资源竞争，下面的例子定义了一个StateObject类，该类包含一个int类型字段和ChangeState方法。在ChangeState方法实现里面，这个状态变量根据是否为5来决定更改值；如果是，这个值自增。接下来的语句Trace.Assert将立即执行验证值是否为6。
为5的变量自增加1后，你可能断定这个变量现在是6，但是在这里它并不是重点。例如，如果一个线程执行了if(state ==5 )语句，调度者运行另一个线程，它可能优先占用资源。第二个线程现在走进了if语句体里面，并且由于这个state还是5这个值，state自增1变成6，第一个线程随后又被调度，并且下一次state自增变成7.这个时候就会发生资源竞争。
public class StateObject
{
private int state = 5;
public void ChangeState(int loop)
{
if (state == 5)
{
state++;
Trace.Assert(state == 6, "Race condition occurred after " +
loop + " loops");
}
state = 5;
}
}
你可以为task定义一个的方法。SampleTask类里面的RaceCondition方法获得了一个StateObject作为参数。里面有一个while循环，ChangeState方法被调用。变量i是用来在信息中显示循环次数。
public class SampleTask
{
public void RaceCondition(object o)
{
Trace.Assert(o is StateObject, "o must be of type StateObject");
StateObject state = o as StateObject;
int i = 0;
while (true)
{
state.ChangeState(i++);
}
}
}
在程序的Main方法里面，一个新的StateObject被创建，它被所有的tasks所共享。通过使用Lambda表达式调用RaceConditions方法创建Task对象。主线程等待用户的输入。然而，这里可能因为资源竞争的发生使得在读取用户输入之前程序停止。
static void RaceConditions()
{
var state = new StateObject();
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
Task.Run(() => new SampleTask().RaceCondition(state));
}
}
你可以通过锁住共享的对象来避免这个问题。通过lock锁住被线程所共享的变量state，如下面例子。只有一个线程可以在lock块里面。因为对象被所有线程之间共享，如果一个线程拿到state的锁，另一个线程必须等待。当锁可用，这个线程拥有锁直到lock块的结束。如果每个线程通过锁改变这个对象，资源竞争就不会再发生：
public class SampleTask
{
public void RaceCondition(object o)
{
Trace.Assert(o is StateObject, "o must be of type StateObject");
StateObject state = o as StateObject;
int i = 0;
while (true)
{
lock (state) // no race condition with this lock
{
state.ChangeState(i++);
}
}
}
}
当使用共享对象时，可以使共享对象线程安全，而不是使用共享对象执行锁。下面的代码，ChangeState方法包含了一个锁。你不能锁state变量本身（只有引用类型才能用于锁定），这个变量类型对象是通过定义和使用lock来同步。如果state值改变的时候加上一个每次都引用同样的同步对象的锁，资源竞争就不会发生：
public class StateObject
{
private int state = 5;
private object sync = new object();
public void ChangeState(int loop)
{
lock (sync)
{
if (state == 5)
{
state++;
Trace.Assert(state == 6, "Race condition occurred after " +
loop + " loops");
}
state = 5;
}
}
}
ps：未完，内容是看英文版自己翻译的，非原创，勿喷。无聊中...