单例死锁错误

Question

我正在尝试更多地了解设计模式，并且我正在构建一个快速测试来帮助我进一步了解单例模式。然而，我在 .net 中遇到了一个让我感到困惑的错误，更奇怪的是我无法复制这个让我更加困惑的错误。下面的代码不是世界上最好的代码，但我随机测试了一些东西以帮助我更深入地理解。

class Program
{

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(run1));
        Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(run2));

        t1.Priority = ThreadPriority.Lowest;
        t1.Start();
        t2.Priority = ThreadPriority.Lowest;
        t2.Start();

        Console.ReadLine();
    }

    public static void run1()
    {
        Console.WriteLine("im in run1 \n");
        TestSingleton._instance.PopulateCrudItemsProcess();
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine(TestSingleton._instance.GetStrValue("first", 1000));
    }
    public static void run2()
    {
        Console.WriteLine("im in run2 \n");
        TestSingleton._instance.PopulateCrudItemsProcess();
        Console.WriteLine(TestSingleton._instance.GetStrValue("second", 500));

    }

}

sealed class TestSingleton
{
    private TestSingleton() { }

    public static readonly TestSingleton _instance = new TestSingleton();

    public string GetStrValue(string str, int time)
    {
        return str;
    }

    public void PopulateCrudItemsProcess()
    {
        const string proc = "[testdb].[dbo].[tstsproc]";
        string _reportingConnStr = ConfigurationManager.ConnectionStrings["reporting"].ConnectionString;

        using (SqlConnection conn = new SqlConnection(_reportingConnStr))
        {
            using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(proc, conn))
            {
                cmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure;
                cmd.CommandTimeout = 7200;
                conn.Open();
                cmd.ExecuteNonQuery();
            }
        }
    }
}

现在发生的事情是程序在 cmd.ExecuteNonQuery(); 上崩溃了；并表示资源出现死锁。我希望我能捕捉到实际的错误，但就像我说的那样，我只能得到一次错误。根据 MS，此代码是创建单例的线程安全方式。那么对可能导致错误的原因有什么想法吗？非常感谢任何信息。

Answer 1

抱歉，Singleton 并不是线程安全的。它关于只有一个对象的 1 个实例。

因此PopulateCrudItemsProcess 和GetStrValue 不是线程安全的...

Answer 2

您可以尝试使用 lock 关键字。
它允许开发人员制作必须在应用程序线程之间同步的代码范围。 这是为了确保传入线程在完成之前不会中断当前。

让我们举个例子：

在你的单例中声明一个全局

private object _oLock;

以这种方式重写 PopulateCrudItemsProcess

    lock(_oLock)
    {
        using (SqlConnection conn = new SqlConnection(_reportingConnStr)) 
        { 
            using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(proc, conn)) 
            { 
                cmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure; 
                cmd.CommandTimeout = 7200; 
                conn.Open(); 
                cmd.ExecuteNonQuery(); 
            } 
        } 
   }

Answer 3

关于您的情况下的线程安全，您必须在以下情况之间进行划分：

• 创建单例
• 在单例实例上执行方法
• 执行存储过程

您得到的第一部分是隐蔽的，静态构造函数只在多个线程中调用一次，因此静态变量的所有初始化代码也只执行一次。尽管这是隐含的，并且本着使事情易于理解的精神，您应该使用更明确的方法，也在更常见的 get 实例方法中进行初始化，见下文。但是，在使您的代码更易于他人阅读的同时，它在这方面已经可以正常工作了。

第二部分本身也是线程安全的，因为您不共享任何资源，正如 JonSkeet 已经指出的那样。

然而，正如其他人已经指出的那样，第三部分似乎是问题所在。同时执行 StoredProcedures 或任何 SQL 都可能导致数据库级别的死锁。在您的情况下，很可能确实如此，这就是您看到的错误。

从 KarlLynch 窃取存根并使实例创建显式线程安全：

public class MySingleton
{
  private static MySingleton Instance{ get; set; }
  private static readonly object initLock;

  // Private constructor
  private MySingleton()
  {
    initLock = new object();
  }

  public static MySingleton GetInstance()
  {    
    if (Instance == null)
    {
      lock(initLock)
      {
        if (Instance == null)
        {
          Instance = new MySingleton();
        }
      }
    }    
    return Instance;
  }
}