C# 多線程中的lock與token模式

 

先看示例：

我們創建一個winform窗體，放入兩個button控件，以及一個ListBox控件。之後界面如圖所示：

功能：點擊start按鈕，從1開始不斷遞增（不斷+1），並將值顯示在右側Listbox內。

點擊stop停止遞增並回到起點1，同時清空Listbox。

 

要實現並不難。用一個線程控制數字的遞增，再將值賦值到UI中的Listbox。

初步實現如下：

 

    public partial class Form1 : Form
    {
        private delegate void FileDetectedUI(int f);
        System.Threading.Thread t;

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)//點擊start按鈕
        {
            this.Stop();
            t = new System.Threading.Thread(this.Detect);
            t.IsBackground = true;
            object[] args = new object[] { 0 };
            t.Start(args);
        }
        private void Detect(object p)
        {
            object[] args = p as object[];
            this.Detect((int)args[0]);
        }
        private void Detect(int value)
        {
            if (value > 99999) System.Threading.Thread.CurrentThread.Abort();
            this.FileDetected(++value);
            Detect(value);
        }
        private void FileDetected(int f)
        {
            FileDetectedUI action = this.DoFileDetected;
            this.BeginInvoke(action, f);
            System.Threading.Thread.Sleep(200);
        }
        private void DoFileDetected(int f)
        {
            listBox1.Items.Add(f);
        }
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)//點擊stop按鈕
        {
            this.Stop();
        }
        private void Stop()
        {
            if (t != null) t.Abort();
            listBox1.Items.Clear();
        }
    }

結果如圖：

 

 

雖然功能似乎能實現，但是細心的你可能立馬發現了一個問題：

當我們快速點擊start按鈕時，數字出現了偶發錯亂，如圖：

 

出現這個問題是因爲，當我們點擊start按鈕重新開始線程時，某一瞬間，舊線程的數據通過委託加載到UI。雖然這時候我們負責數據遞增的線程已經重新開始（t線程被重新new），但是UI線程數據因爲一些延遲的原因將舊線程最後一次的數據記載到了Listbox中。

如圖，左側是負責數據遞增的線程，右側是UI線程。兩者之間有一定的延遲誤差。

當第二次按鈕Start按鈕時，UI部分才正在執行Item.Add(3)。雖然已經開始了新的線程，但是UI線程似乎並不買賬。

 

對於這個問題。我們可以啓用某種標識來進行約束。如GUID。

思路：全局有一個GUID，在爲UI線程傳參的時候可以將其傳進去，當UI部分進行Item.Add()的時候，必須判斷參數GUID是否與當前全局GUID相等，相等則執行Item.Add(),每次的線程重啓時，修改全局GUID。

這樣，當第二次按下start按鈕時，全局GUID已經修改，註定與以往傳參的GUID不同，所以不會執行Item.Add().

 

按照這個思路，我們結合lock，修改Form代碼如下：

    public partial class Form1 : Form
    {
        private Guid token;
        private object locker = new object();
        private delegate void FileDetectedUI(int f, Guid token);
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            lock (locker)
            {
                this.Stop();
                token = Guid.NewGuid();
                System.Threading.Thread t = new System.Threading.Thread(this.Detect);
                t.IsBackground = true;
                object[] args = new object[] { 0, token };
                t.Start(args);
            }
        }
        private void Detect(object p)
        {
            object[] args = p as object[];
            this.Detect((int)args[0], (Guid)args[1]);
        }
        private void Detect(int value, Guid token)
        {
            if (!token.Equals(this.token) || value > 99999) System.Threading.Thread.CurrentThread.Abort();
            this.FileDetected(++value, token);
            Detect(value, token);
        }
        private void FileDetected(int f, Guid token)
        {
            lock (locker)
            {
                if (token.Equals(this.token))
                {
                    FileDetectedUI action = this.DoFileDetected;
                    this.BeginInvoke(action, f, token);
                }
            }
            System.Threading.Thread.Sleep(200);
        }
        private void DoFileDetected(int f, Guid token)
        {
            lock (locker)
            {
                if (token.Equals(this.token))
                {
                    listBox1.Items.Add(f);
                }
            }
        }
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            this.Stop();
        }
        private void Stop()
        {
            lock (locker)
            {
                token = Guid.NewGuid();
                listBox1.Items.Clear();
            }
        }
    }

測試後發現，確實沒有出現之前的問題。