静态方法线程安全吗

Question

我有一个静态计时器类，任何网页都会调用它来计算每个页面构建所需的时间。

我的问题是静态类线程安全吗？在我的示例中，并发用户会导致我的开始和停止时间出现问题吗？例如，不同的线程会覆盖我的开始和停止值。

public static class Timer
{
    private static DateTime _startTime;
    private static DateTime _stopTime;    

    /// <summary>
    /// Gets the amount of time taken in milliseconds
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public static decimal Duration()
    {
        TimeSpan duration =  _stopTime - _startTime;
        return duration.Milliseconds;
    }

    public static void Start()
    {
        _startTime = DateTime.Now;
    }

    public static void Stop()
    {
        _stopTime = DateTime.Now;
    }
}

这个类应该是一个非静态类吗？

（该类将从 asp.net 母版页调用。）

Answer 1

是的，你是对的，这个类上的静态成员/访问器会导致它们被不同的用户覆盖。

这就是你有实例和非静态成员的原因。

Answer 2

静态方法不是固有的线程安全的。 CLR 对它们的处理与实例方法没有区别。不同之处在于通常应该尝试使它们线程安全。 （我想不出任何不是线程安全的 .NET BCL 静态方法。）实例方法通常不是线程安全的，因为典型的模式是创建一个对象并从一个线程重复使用它，如果它确实必须在多个线程中使用，所涉及的协调包括确保对象被安全使用。在很多情况下，在协调代码中比在对象本身中更合适。 （通常你想让整个操作序列有效地原子化——这是在对象中无法完成的。）

您的Timer 类绝对不是线程安全的：两个线程可以轻松地相互踩踏对方的数据，并且没有什么可以阻止线程在计算持续时间时使用“陈旧”数据。

改用 Stopwatch 类 - 这就是它的用途。诚然，如果您想使用来自多个线程的一个实例，您需要采取正常步骤来确保安全，但总的来说您会处于更好的位置。诚然 Stopwatch 也远非完美 - 请参阅 this question 和下面的评论了解更多详细信息 - 但它至少是该类型的设计目的。 （谁知道呢，过段时间就修好了……）

Answer 3

您的计时器类绝对不是线程安全的。您应该创建一个普通类并在每次需要测量时间时实例化它：

Timer timer = new Timer();

timer.Start();
//...
timer.Stop();

decimal duration = timer.Duration();

更好的是，有一个内置的 .NET 类可以做到这一点：

Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

sw.Stop();

TimeSpan duration = sw.Elapsed;

Answer 4

here 有一个很好的讨论，它更多地关注了您的示例不是线程安全的机制和原因。

总而言之，首先，您的静态变量将被共享。如果您可以使它们成为局部变量，即使它们是静态方法的局部变量，它们仍将获得自己的堆栈帧，因此是线程安全的。此外，如果您以其他方式保护您的静态变量（即锁和/或本线程中其他人提到的其他多线程编程技术），您还可以使您的示例静态类线程安全。

其次，因为您的示例不包含您修改的外部变量实例，或者其状态可能被另一个线程执行，所以您的示例在这方面也是线程安全的。