请教：C#加锁的问题

Question

大家好，我想实现这样的一个需求：
随机生成一个目录名称，如果这个目录不存在，那么就创建，如果存在，就重新生成，直到目录不存在并生成为止，但是运行这段代码的线程可能有成千上万个，所以需要加锁，并且效率要尽可能高。
我是这样想的：判断目录是否存在、创建新的目录，这应该是一个原子操作。但是如果两个线程生成的不是同一个路径，那么它们就不应该互斥，只有在生成的目录名称完全相同时，才需要互斥。
例如：
线程1生成的path="C:\folder1"
线程2生成的path="C:\folder1"
由于线程1和线程2生成的路径相同，所以应该进行互斥操作，避免出错。
但是如果：
线程1生成的path="C:\folder1"
线程2生成的path="C:\folder2"
由于线程1和线程2生成的路径不相同，所以不需要进行互斥操作。
不知道如何实现该需求？或者应该使用哪个锁？
谢谢大家。

Answer 1

private object thisLock = new object(); public void YourThreading() {
string temppath;
//ToDo Something
lock (thisLock) {
if (Directory.Exists(temppath)) {
Directory.CreateDirectory(temppath);
}else{
//ToDo Something
}
}
}

Answer 2

thisLock应该是静态的吧？如果不是静态的，那么几个线程中的thisLock可能不是同一个对象。
谢谢。

Answer 3

线程安全
此类型的任何公共 static（在 Visual Basic 中为 Shared） 成员都是线程安全的。但不保证所有实例成员都是线程安全的。http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/vstudio/system.io.directory%28v=vs.90%29.aspx

Answer 4

我这里的逻辑基本上是这样的：Object thisLock = new Object();
private void TryCreateFolder()
{
    while (true) // 循环：直到创建目录成功之后才退出循环
    {
        // 生成路径
        string path = GeneratePath();
        lock(thisLock) // 加锁
        {
            // 如果目录已经存在，那么生成另一个路径
            if (Directory.Exists(path)) 
            {
                continue;
            }
            else // 目录不存在，那么创建之后，退出
            {
                Directory.CreateDirectory(path);
                return;
            }
        }
    }
}由于生成目录算法GeneratePath()可以保证在99.99%的可能下，path是各不相同的，因此这里对所有的线程都加锁是不科学的。
我的想法是这样的，假设线程1生成了路径："C:\folder1"，而且运行到了lock{}里面，
如果线程2生成的路径也是"C:\folder1"，那么线程2必须等待线程1运行完lock{}之后才能够执行lock{}代码。
如果线程2生成的路径和线程1生成的路径不一样，例如"C:\folder2"，那么虽然线程1还没有执行完lock{}代码，线程2也可以执行lock{}里面的代码。

Answer 5

如果只有Directory.CreateDirectory这一个I/O操作，那么是没必要
但如果某线程在Directory.Exists时返回了false，另一个线程却在之后立即创建了同名文件夹呢？Directory.CreateDirectory异常了。
不锁就抓异常吧
private void TryCreateFolder() {
    // 循环：直到创建目录成功之后才退出循环
    while (true) {
        // 生成路径
        string path = GeneratePath();
        // 如果目录已经存在，那么生成另一个路径
        if (Directory.Exists(path)) {
            continue;
        } else {
            try { //目录不存在，那么成功创建之后，退出
                Directory.CreateDirectory(path);
                break;
            } catch { //创建失败，重新生成另一个路径
                continue;
            }
        }
    }
}

Answer 6

给个sb的意见,直接try上你的创建else // 目录不存在，那么创建之后，退出
            {
                Directory.CreateDirectory(path);
                return;
            }
捕获异常后continue;

Answer 7

顺带提一句，生成的目录名有规则限制么？
没限制干脆Guid.NewGuid()吧，又省事又省力，try...catch...都免了

Answer 8

另，while还是break出来吧，不建议直接return

Answer 9

       private void Foo(Object obj)
        {
            while (true)
            {
                Directory.CreateDirectory("c:\\1\\1");
            }
        }        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Foo), null);
        }你给我搞一个异常试试

Answer 10

好吧，你的实验让我发觉了一件事，不lock还真不行
你的代码只是让我发觉，Directory.CreateDirectory不会在创建已有文件夹时报错，仅此而已。
你能保证在一个线程的Directory.Exists与Directory.CreateDirectory之间，不会插入另一个线程的Directory.CreateDirectory么？

Answer 11

说个简单的实际情况
......
线程x:Directory.Exists("c:\\1\\1")=false
线程y:Directory.Exists("c:\\1\\1")=false
线程x:Directory.CreateDirectory("c:\\1\\1")
线程y:Directory.CreateDirectory("c:\\1\\1")
......好吧，本该创建2个不同文件夹的2个线程，最终只创建了一个文件夹

Answer 12

static void Main(string[] args) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
Thread t = new Thread(o => {
Interlocked.Increment(ref j);
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() + ":" + j.ToString());
Thread.Sleep(1);
Interlocked.Increment(ref j);
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() + ":" + j.ToString());
});
t.Start();
}
Thread.Sleep(1000);
Console.ReadKey();
}
private static int j;去看看运行结果吧！