多线程性能对锁的影响

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多线程性能对锁的影响

我有一个简单的类用于玩弄线程。它有一个成员变量num，初始化为0，还有一个名为modify的方法，该方法多次增加和减少num的值。当程序运行时，它创建两个线程同时运行modify方法，并启动一个计时器来启动这两个线程。它使用一个while循环来等待两个线程执行完毕，然后停止计时器并将经过的时间打印到控制台。这个类的代码如下：\npublic class Threading\n{\n public static void Main()\n {\n Threading t = new Threading();\n t.demo();\n }\n private int num = 0;\n public void doThreading()\n {\n Thread t1 = new Thread(modify);\n Thread t2 = new Thread(modify);\n t1.Start();\n t2.Start();\n Stopwatch timer = new Stopwatch();\n timer.Start();\n while (t1.IsAlive || t2.IsAlive)\n {\n }\n timer.Stop();\n Console.WriteLine(\"Took: \" + timer.ElapsedMilliseconds + \" milliseconds\");\n Console.Read();\n }\n public void modify()\n {\n for (int i = 0; i < 1000000000; i++)\n {\n num++;\n num--;\n }\n }\n}\n运行程序后，由于竞态条件，num的值不会为0。当我在modify方法中添加锁，以便运行程序后num的值为0：\npublic void modify()\n{\n for (int i = 0; i < 1000000000; i++)\n {\n lock (this) { num++; }\n lock (this) { num--; }\n }\n}\n然后程序执行时间变长了8倍。我无法理解为什么会变得如此之慢，我最多预期它执行时间变长4倍。有什么想法为什么会变得如此之慢？

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锁在多线程性能上的影响

在某些情况下，锁的使用可能会导致性能下降，特别是在只需对一个整数进行原子操作（例如递增）时。为了解决这个问题，可以使用Interlocked类来代替锁。

Interlocked类是一个线程安全的类，可以实现原子操作。通过使用Interlocked类的Increment方法和Decrement方法，可以确保对整数的操作是原子的，而无需使用锁。

下面是一个使用Interlocked类的示例代码：

public void modify()
{
    for (int i = 0; i < 1000000000; i++)
    {
        Interlocked.Increment(ref count);
        Interlocked.Decrement(ref count); 
    }
}

在这个示例中，使用Interlocked类的Increment方法和Decrement方法对count变量进行了原子递增和递减操作。这样就避免了使用锁带来的性能损耗。

通过使用Interlocked类，可以在保证线程安全的前提下提高多线程性能。这对于需要频繁进行原子操作的场景非常有用。

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