I lock in C#

I lock fanno parte della sincronizzazione tra Thread in C#. Per approfondire vedi anche Come sincronizzare i thread.

1. Introduzione

La parola chiave lock contrassegna un blocco di istruzioni come sezione critica ottenendo il lock a mutua esclusione. L’esempio seguente illustra un’istruzione lock.

La parola chiave lock impedisce a un thread di entrare in una sezione critica del codice se è già presente un altro thread. Se un altro thread tenta di accedere a un codice bloccato, attenderà (in stato di blocco) finché l’oggetto non verrà rilasciato.

Tipicamente un istruzione lock segue questo template:

private readonly static object obj = new Object();

lock (obj)
{
    // thread unsafe code
}

che può essere anche utilizzato black box, senza comprendere il funzionamento interno, ma con la certezza che il codice inserito all’interno del blocco lock verrà acceduto da un thread alla volta, portandolo a diventare thread-safe.

2. La classe Monitor

Il codice indicato sopra viene tradotto dal compilatore di C# 4.0 nel seguente codice:

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

Per citare la documentazione ufficiale, il metodo Enter di Monitor permette di acquisire l’esclusività di accesso sull’oggetto passato come parametro.

Se un altro thread ha eseguito un Enter sullo stesso oggetto in precedenza ma non lo ha ancora rilasciato tramite il metodo Exit, il thread corrente verrà verrà fermato fino a che l’altro thread non rilascerà l’oggetto.

Il metodo Monitor.Enter indica al thread di aspettare anche all’infinito una risorsa, senza andare mai in timeout.

3. Il parametro in ingresso a lock

Il metodo lock prevede un parametro in ingresso, che spesso viene definito come un new object().

Questo perché l’oggetto che viene passato come parametro serve solo come chiave: se un lock è già stato preso sulla stessa chiave, un ulteriore lock non può essere fatto, altrimenti il lock è permesso.

Questo è il motivo per cui è sbagliato usare le stringhe come chiavi del metodo lock, in quanto queste sono oggetti immutabili e inoltre sono accessibili da altre parti dell’applicazione.

E’ necessario invece usare una variabile privata generica, come, per esempio, un istanza della classe Object.

3.1 Non usare lock(this)

E’ una pratica di cattiva programmazione utilizzare lock(this) per bloccare l’esecuzione di codice perché generalmente è fuori dal controllo del programmatore chi altro potrebbe stare eseguendo un lock su tale oggetto.

Infatti, ogni codice che possiede un riferimento all’oggetto this in questione, può eseguirne un lock senza che il programmatore di tale oggetto ne venga a conoscenza. Questo aumenta la complessità di soluzioni multi-thread e può modificarne la loro correttezza.

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