Synchronized vs SyncRoot

我们知道，在.net的一些集合类型中，譬如Hashtable和ArrayList，都有Synchronized静态方法和SyncRoot实例方法，他们之间有联系吗？我怎么才能用好他们呢？
我们以Hashtable为例，看看他们的基本用法：

            Hashtable ht = Hashtable.Synchronized(new Hashtable());
            lock (ht.SyncRoot)
            {
                //一些操作
            }

1,Synchronized表示返回一个线程安全的Hashtable，什么样的hashtable才是一个线程安全的呢？下边我们就从.NET的源码开始理解。

public static Hashtable Synchronized(Hashtable table)
{
    if (table == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("table");
    }
    return new SyncHashtable(table);
}

从源码不难看出，Synchronized方法返回的其实是一个SynchHashtable类型的实例。在前边我们说过，Synchronized表示返回一个线程安全的Hashtable，从这个解释不难看出，SynchHashtable应该是继承自Hashtable。下边我们验证一下。看看SynchHashtable类型的源码：

Code
[Serializable]
private class SyncHashtable : Hashtable
{
    // Fields
    protected Hashtable _table;

    // Methods
    internal SyncHashtable(Hashtable table) : base(false)
    {
        this._table = table;
    }

    internal SyncHashtable(SerializationInfo info, StreamingContext context) : base(info, context)
    {
        this._table = (Hashtable) info.GetValue("ParentTable", typeof(Hashtable));
        if (this._table == null)
        {
            throw new SerializationException(Environment.GetResourceString("Serialization_InsufficientState"));
        }
    }

    public override void Add(object key, object value)
    {
        lock (this._table.SyncRoot)
        {
            this._table.Add(key, value);
        }
    }

    public override void Clear()
    {
        lock (this._table.SyncRoot)
        {
            this._table.Clear();
        }
    }

    public override object Clone()
    {
        lock (this._table.SyncRoot)
        {
            return Hashtable.Synchronized((Hashtable) this._table.Clone());
        }
    }

    public override bool Contains(object key)
    {
        return this._table.Contains(key);
    }

    public override bool ContainsKey(object key)
    {
        return this._table.ContainsKey(key);
    }

    public override bool ContainsValue(object key)
    {
        lock (this._table.SyncRoot)
        {
            return this._table.ContainsValue(key);
        }
    }

    public override void CopyTo(Array array, int arrayIndex)
    {
        lock (this._table.SyncRoot)
        {
            this._table.CopyTo(array, arrayIndex);
        }
    }

    public override IDictionaryEnumerator GetEnumerator()
    {
        return this._table.GetEnumerator();
    }

    public override void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
    {
        if (info == null)
        {
            throw new ArgumentNullException("info");
        }
        info.AddValue("ParentTable", this._table, typeof(Hashtable));
    }

    public override void OnDeserialization(object sender)
    {
    }

    public override void Remove(object key)
    {
        lock (this._table.SyncRoot)
        {
            this._table.Remove(key);
        }
    }

    internal override KeyValuePairs[] ToKeyValuePairsArray()
    {
        return this._table.ToKeyValuePairsArray();
    }

    // Properties
    public override int Count
    {
        get
        {
            return this._table.Count;
        }
    }

    public override bool IsFixedSize
    {
        get
        {
            return this._table.IsFixedSize;
        }
    }

    public override bool IsReadOnly
    {
        get
        {
            return this._table.IsReadOnly;
        }
    }

    public override bool IsSynchronized
    {
        get
        {
            return true;
        }
    }

    public override object this[object key]
    {
        get
        {
            return this._table[key];
        }
        set
        {
            lock (this._table.SyncRoot)
            {
                this._table[key] = value;
            }
        }
    }

    public override ICollection Keys
    {
        get
        {
            lock (this._table.SyncRoot)
            {
                return this._table.Keys;
            }
        }
    }

    public override object SyncRoot
    {
        get
        {
            return this._table.SyncRoot;
        }
    }

    public override ICollection Values
    {
        get
        {
            lock (this._table.SyncRoot)
            {
                return this._table.Values;
            }
        }
    }
}

 
Collapse Methods
 

呵呵，果然不出我们所料，SyncHashtable果然继承自Hashtable，SyncHashtable之所有能实现线程的安全操作，就是因为在他们的一些方法中，就加了lock，我们知道，哪一个线程执行了lock操作，在他还没有释放lock之前，其他线程都要处于堵塞状态。SyncHashtable就是通过这种方法，来实现所谓的线程安全。

现在我们理解了Synchronized的含义和用法，那接下来我们看看他和SyncRoot之间的关系。
SyncRoot表示获取可用于同步 Hashtable 访问的对象，老实说，这个解释不好理解，要想真正理解他的用法，我们还得从源码开始：

public virtual object SyncRoot
{
    get
    {
        if (this._syncRoot == null)
        {
            Interlocked.CompareExchange(ref this._syncRoot, new object(), null);
        }
        return this._syncRoot;
    }
}
 

 

如果您清楚Interlocked的用法，这段代码没什么难理解的了（不清楚的朋友找GOOGLE吧），Interlocked为多个线程共享的变量提供原子操作。 原子操作就是单线程操作。在一个Hashtable实例中，不论我们在代码的任何位置调用，返回的都是同一个object类型的对象。我们在开始写的lock(ht.SyncRoot)和下边的操作作用是一样的.

static object obj = new object();
lock(obj)
{
   //一些操作
}

他们之间不同的是，我们声明的static object类型对象是类型级别的，而SyncRoot是对象级别的。

通过上面的分析，我们都应该能理解Synchronized 和 SyncRoot用法，他们之间的关系就是：
Hashtable通过Synchronized方法，生成一个SynchHashtable类型的对象，在这个对象的一个方法中，通过lock (this._table.SyncRoot)这样的代码来实现线程安全的操作，其中this._table.SyncRoot返回的就是一个object类型的对象，在一个SynchHashtable对象实例中，不管我们调用多少次，他是唯一的。