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c# C#中有没有类似Java的ReentrantLock可重入锁

月夜之吻

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发布时间:2026-01-19 12:49:41

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来源于php中文网

原创

Monitor 是 C# 中最常用、最接近 Java ReentrantLock 语义的可重入锁机制,基于 .NET 运行时内置同步原语实现,支持同一线程多次进入并自动维护计数,lock(obj) 是其语法糖;而 System.Threading.Lock(.NET 5+)不可重入,适用于短临界区与高性能场景。

c# c#中有没有类似java的reentrantlock可重入锁

有,Monitor 是 C# 中最常用、也最接近 Java ReentrantLock 语义的可重入锁机制,但它不是类而是语言级构造;.NET 5+ 还提供了更显式的 System.Threading.Lock(仅限 .NET 5+),但默认不可重入。

Monitor.Enter / Monitor.Exit 是 C# 的可重入锁核心

Monitor 是 .NET 运行时内置的同步原语,支持同一线程多次进入(即重入),且自动维护计数。它不依赖 IDisposable,但推荐配合 try/finallyusing(C# 8+ 的 lock 语法糖)使用。

  • lock(obj) 本质就是 Monitor.Enter(obj) + try/finally + Monitor.Exit(obj)
  • 同一对象上,同一线程重复 lock 不会死锁,计数器递增;对应次数的 Exit 后才真正释放锁
  • 注意:Monitor 锁的是引用对象的“同步块索引”,不是对象内容或类型;多个线程对同一实例 lock 才互斥
  • 不要用 string、装箱值类型或常量作为锁对象——它们可能被池化或共享,导致意外锁竞争

Monitor.TryEnter 可实现带超时的可重入尝试

当需要避免无限等待时,Monitor.TryEnter 比直接 lock 更灵活,且仍保持可重入特性。

object syncRoot = new object();
if (Monitor.TryEnter(syncRoot, TimeSpan.FromMilliseconds(100)))
{
    try
    {
        // 临界区
        if (Monitor.TryEnter(syncRoot, 0)) // 同一线程再次进入:成功,计数+1
        {
            try
            {
                // 嵌套临界区
            }
            finally
            {
                Monitor.Exit(syncRoot);
            }
        }
    }
    finally
    {
        Monitor.Exit(syncRoot);
    }
}
else
{
    // 获取锁失败
}
  • TryEnter(obj, timeout) 返回 bool,超时前未获取到则返回 false
  • 即使在 TryEnter 成功后,后续同一线程的 TryEnter(无论 timeout=0 或 >0)仍会成功并增加重入计数
  • 必须严格配对 Exit,否则锁不会完全释放,其他线程将永久阻塞

System.Threading.Lock(.NET 5+)不是可重入的

System.Threading.Lock 是为高性能、低分配场景设计的结构体锁,但它明确不可重入:同一线程重复 Lock.Enter 会抛出 InvalidOperationException

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  • 适用场景:短临界区、已确保无嵌套调用、追求极致性能(避免堆分配和 Monitor 内部哈希查找)
  • 若业务逻辑天然存在递归或间接重入(比如 A 调 B,B 又 lock 同一资源),用它会直接崩溃
  • 没有等价于 ReentrantLock.isHeldByCurrentThread() 的检查方法;也不支持条件变量(Condition

自定义 ReentrantLock 类需谨慎权衡

虽然可以用 Monitor 封装一个类似 Java ReentrantLock 的 API(如 lock()/unlock()isHeldByCurrentThread()),但实际极少必要。

  • .NET 生态中绝大多数并发控制靠 lockMonitorAsyncLock(如 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 中的异步锁)或无锁结构(ConcurrentDictionary 等)解决
  • 手动维护持有线程 ID 和计数容易出错,尤其在异步上下文(async/await)中,线程切换会导致 Thread.CurrentThread.ManagedThreadId 不一致
  • 若真需类似 Java 的显式锁 API(比如公平性、中断响应、条件队列),应优先评估是否能用 System.Threading.SemaphoreSlim(支持 async、可取消)替代

真正容易被忽略的是:可重入 ≠ 安全。哪怕 Monitor 允许重入,如果锁粒度太粗、嵌套过深或跨 await 边界持有,依然会导致死锁、响应延迟或上下文丢失。写锁逻辑时,先想清楚“谁要等谁”,再决定用哪一层抽象。

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