如果突破 Lock() 语句会发生什么？

Question

我正在编写一个程序，它侦听传入的 TcpClient 并在数据到达时处理数据。 Listen() 方法在组件内的单独线程上运行，因此它需要是线程安全的。如果我在 lock() 语句中 break 退出 do while 循环，锁被释放？如果没有，我该如何实现这个目标？

谢谢！

（也欢迎有关异步 TCP 套接字主题的任何其他建议。）

private void Listen()
{
    do
    {
        lock (_clientLock)
        {
            if (!_client.Connected) break;
            lock (_stateLock)
            {
                if (!_listening) break;
                if (_client.GetStream().DataAvailable) HandleData();
            }
        }
        Thread.Sleep(0);
    } while (true);
}

Answer 1

是的。 lock 语句转换为 try/finally 子句。例如，在 C# 4 中，类似这样的 lock 语句：

lock(obj)
{
    // body
}

粗略翻译为 (摘自 Eric Lippert 的博客)：

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

当执行离开 lock {} 的范围时，底层锁将自动释放。无论您如何退出作用域（break/return/etc），这种情况都会发生，因为对 Monitor.Exit 的调用在内部包装在 try/finally 的 finally 块内。

Answer 2

是的，锁将会被释放。您可以使用 ILDASM 或 Reflector 查看实际生成的代码。 lock 语句是以下代码的简写（大致）。

Monitor.Enter(_client);
try
{
  // do your stuff

}
finally {
  Monitor.Exit(_client);
}

请注意，finally 块始终会被执行。

Answer 3

因为你寻求其他建议......我注意到你正在嵌套锁。这本身并不一定是一件坏事。但是，这是我要注意的危险信号之一。如果您在代码的另一部分以不同的顺序获取这两个锁，则可能会出现死锁。我并不是说你的代码有什么问题。这只是需要注意的其他事情，因为很容易出错。

Answer 4

一旦您退出lock{}，它将解锁您已锁定的内容（在这方面，它就像一个 using 语句）。你从哪里退出（开始、结束或中间）并不重要，重要的是你完全离开了锁的范围。想想如果你在中间抛出异常会发生什么。

Answer 5

回答你问题的另一半：

也欢迎有关异步 TCP 套接字主题的任何其他建议

简单地说，我不会按照您原来的帖子演示的方式来管理这个问题。而是从 System.Net.Sockets.TcpClient 和 System.Net.Sockets.TcpListener 类寻求帮助。使用像 BeginAcceptSocket(...) 和 BeginRead(...) 这样的异步调用，并允许 ThreadPool 完成它的工作。这样组合起来真的很容易。

您应该能够实现您想要的所有服务器行为，而无需编写可怕的单词“new Thread”:)

这是这个想法的一个基本示例，减去优雅关闭、异常处理等的想法：

public static void Main()
{
    TcpListener listener = new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Loopback, 8080));
    listener.Start();
    listener.BeginAcceptTcpClient(OnConnect, listener);

    Console.WriteLine("Press any key to quit...");
    Console.ReadKey();
}

static void OnConnect(IAsyncResult ar)
{
    TcpListener listener = (TcpListener)ar.AsyncState;
    new TcpReader(listener.EndAcceptTcpClient(ar));
    listener.BeginAcceptTcpClient(OnConnect, listener);
}

class TcpReader
{
    string respose = "HTTP 1.1 200\r\nContent-Length:12\r\n\r\nHello World!";
    TcpClient client;
    NetworkStream socket;
    byte[] buffer;

    public TcpReader(TcpClient client)
    {
        this.client = client;
        socket = client.GetStream();

        buffer = new byte[1024];
        socket.BeginRead(buffer, 0, 1024, OnRead, socket);
    }

    void OnRead(IAsyncResult ar)
    {
        int nBytes = socket.EndRead(ar);
        if (nBytes > 0)
        {
            //you have data... do something with it, http example
            socket.BeginWrite(
                Encoding.ASCII.GetBytes(respose), 0, respose.Length, null, null);

            socket.BeginRead(buffer, 0, 1024, OnRead, socket);
        }
        else
            socket.Close();
    }
}

对于一个更复杂的示例有关如何执行此操作的信息，请参阅 SslTunnel 库 我不久前写的。