简单的线程问题，锁定对共享资源或整个函数的访问？

Question

这是我之前的一个问题的解释。这是一个简单的线程问题，但我似乎无法理解。

如果我有共享代码：

private static object objSync = new object();
private int a = 0;

    public void function()
    {
    lock(objSync)
      a += 2;

    lock(objSync)
      a += 3;
    Console.WriteLine(a.ToString());
    a=0;
    }

我不能期望“a”最终等于 5，因为第一个线程获得锁，将“a”设置为 2，然后下一个线程可以获得锁，然后将其设置为“4”第一个线程可以加 3，最后得到 7。

据我了解，解决方案是在整个事物周围放置一个锁，然后您总是可以期望 5。现在我的问题是，如果两个锁之间有一百万行代码怎么办？我无法想象对一百万行代码加锁。如何通过在大约一百万零两行代码中放置一个锁来确保线程安全，而又不会导致性能下降？

编辑：

这是我为这个问题编写的无意义代码。实际应用是线路监控系统。有两个屏幕显示当前线路，一个用于职员，一个用于公众。职员的屏幕通过串行端口接受“点击”，该串行端口使行前进一位，然后通过通知事件更新公共屏幕（请参阅观察者设计模式）。问题是，如果您向答题器发送垃圾邮件，它们不会同步。我想发生的事情是第一个屏幕添加行号，显示它，然后更新公共屏幕，但在公共屏幕有机会显示数据库中的行号之前，职员再次单击，号码就消失了同步。上面的“a”代表我从数据库检索的值，而不仅仅是一个简单的整数。我在一些地方更改了值，并且需要所有这些都以原子方式发生。

Answer 1

这完全取决于您对“成功”的定义。如果它是一个计数器，那仍然可能是正确的结果。如果您只想更新它（如果它是您所想的那样），那么请在第一个锁内拍摄快照，并同样与最终锁中的快照进行比较。在这种情况下，您可以用一些 Interlocked.CompareExchange 替换大部分代码。同样，在“计数器”场景中，Interlocked.Increment 是您的朋友。

如果代码必须匹配，那么您有几个选择：

• 如果比较失败，则再次运行整百万行；重复直到赢得比赛（通过匹配）
• 如果比较失败，则抛出
• 百万行的异常块；它可能仍然是快速的百万行...
• 考虑一些其他对您的场景有意义的解决策略

在前两个中，您应该通过将任何相关数据保留在中间状态来观察污染的情况。

顺便说一句；最终对 0 的赋值可能也应该是同一锁定策略的一部分。仅当所有访问都遵循锁时，锁才起作用。

但只有您的场景才能告诉我们冲突中“正确”的行为是什么。

Answer 2

这实际上是一个设计问题。如果您的方法根据某些情况计算“a”的不同值，但您不希望另一个线程在操作处于活动状态时更改“a”的值，则如下更合适：

private static object objSync = new object();
private int a = 0;

    public void function()
    {
      int b;
      lock(objSync)
        b = a;
      b += 2;

      //million lines of code

      b +=3;
      lock(objSync)
      {
        a = b;
        Console.WriteLine(a.ToString());
        a=0;
      }
    }