【C#】知识点实践序列之Lock的输出多线程信息

大家好，我是全栈小5，欢迎来到《小5讲堂之知识点实践序列》文章。
2023年第2篇文章，此篇文章是C#知识点实践序列之Lock知识点，博主能力有限，理解水平有限，若有不对之处望指正！
本篇在Lock锁定代码块输出多线程信息，用于判断是否是同一个线程还是不同线程。

前言

上篇文章已经回顾基本概念，并验证了Lock锁定代码块多线程访问效果。

实践场景

同样是执行三个方法，三个Task异步方法调用同一个方法。

线程

在 C# 中，线程是用于执行代码的基本执行单元。线程可以让程序在多个任务之间切换执行，以实现并发和并行处理。
线程基本信息，线程ID、线程名称、线程状态、是否为后台线程、是否为线程池线程。

// 获取当前线程信息
Thread currentThread = Thread.CurrentThread;

// 输出线程信息
Console.WriteLine("线程 ID: {0}", currentThread.ManagedThreadId);
Console.WriteLine("线程名称: {0}", currentThread.Name);
Console.WriteLine("线程状态: {0}", currentThread.ThreadState);
Console.WriteLine("是否为后台线程: {0}", currentThread.IsBackground);
Console.WriteLine("是否为线程池线程: {0}", currentThread.IsThreadPoolThread);

Console.ReadLine();

效果

从下面可以知道，如果在短时间内操作点击完按钮用户a、用户b、用户c，那么它的线程ID是不同的。
如果是逐个点击，那么它的线程ID又是一样的。

• 快速点
  
• 逐个点
  

代码

namespace XxxData
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private int visitorCount = 0;
        private void TargetData(string user)
        {
            txtInfo.AppendText($"{user}，{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:sss")}\r\n");

            lock (this)
            {
                Thread.Sleep(3 * 1000);

                // 获取和输出当前线程信息
                Thread currentThread = Thread.CurrentThread;
                txtInfo.AppendText($"线程 ID: {currentThread.ManagedThreadId}，");
                txtInfo.AppendText($"线程名称: {currentThread.Name}，");
                txtInfo.AppendText($"线程状态: {currentThread.ThreadState}，");
                txtInfo.AppendText($"是否为后台线程: {currentThread.IsBackground}，");
                txtInfo.AppendText($"是否为线程池线程: {currentThread.IsThreadPoolThread}\r\n");

                visitorCount += 1;
                lbVisitorCount.Text = $"访问用户数：{visitorCount}";
                txtInfo.AppendText($"{user}执行完毕，{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:sss")}\r\n\r\n");
            }
        }

        private void btnA_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Task.Run(() =>
            {
                TargetData("用户a");
            });
        }

        private void btnB_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Task.Run(() =>
            {
                TargetData("用户b");
            });
        }

        private void btnC_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Task.Run(() =>
            {
                TargetData("用户c");
            });
        }
    }
}

疑问解答

C# 为什么不同Task发起调用的到同一个Lock区域的线程ID是一样的，有些不同线程ID又不同

线程调度

在 C# 中，多线程程序中的线程调度是由操作系统来处理的，所以无法对线程的调度行为进行精确控制。这就导致了在多个 Task 中进行 lock 调用时，无法保证每个 Task 所在的线程的执行先后顺序是固定不变的。

当多个 Task 同时竞争同一个锁时，可能会有多个线程同时尝试获取锁。当其中一个线程获得锁时，其他线程会被阻塞，直到获得锁的线程释放锁资源。在获得锁之前，这些阻塞的线程是处于等待状态，并且可以从操作系统的线程池中进行调度分配。

由于线程调度的不确定性，操作系统可能会在调度线程时将某个 Task 所在的线程与其他线程互相切换执行。这就导致了在不同的执行时间点上，同一个 Lock 区域中的线程 ID 可能是相同的，也可能是不同的。

要注意的是，线程 ID 并不是唯一标识一个线程的属性。线程 ID 只是代表线程的一个标识符，它可以在不同的时间点上被复用。所以，当多个 Task 同时竞争同一个锁时，虽然线程 ID 可能是不同的，但实际上代表不同 Task 所在线程的执行上下文和状态是不同的。

总结起来，无法确定不同 Task 中获取同一个锁的线程 ID 是否相同，这是由于多线程调度的不确定性所导致的。在编写多线程程序时，应该关注线程同步的正确性而不是具体的线程 ID。

总结：温故而知新，不同阶段重温知识点，会有不一样的认识和理解，博主将巩固一遍知识点，并以实践方式和大家分享，若能有所帮助和收获，这将是博主最大的创作动力和荣幸。也期待认识更多优秀新老博主。