Monitor Monitor Monitor Monitor Class

定義

オブジェクトへのアクセスを同期する機構を提供します。Provides a mechanism that synchronizes access to objects.

public ref class Monitor abstract sealed
[System.Runtime.InteropServices.ComVisible(true)]
public static class Monitor
type Monitor = class
Public Class Monitor
継承
MonitorMonitorMonitorMonitor
属性

次の例では、Monitorクラスによって表される乱数ジェネレーターの 1 つのインスタンスへのアクセスを同期する、Randomクラス。The following example uses the Monitor class to synchronize access to a single instance of a random number generator represented by the Random class. 例では、スレッド プールのスレッドで非同期的に実行それぞれ 10 個のタスクを作成します。The example creates ten tasks, each of which executes asynchronously on a thread pool thread. 各タスクは、10,000 の乱数を生成、自分の平均を計算し、生成されたランダムな数字の数の合計およびその合計を維持する 2 つのプロシージャ レベル変数を更新します。Each task generates 10,000 random numbers, calculates their average, and updates two procedure-level variables that maintain a running total of the number of random numbers generated and their sum. すべてのタスクが実行すると、これら 2 つの値は、全体の平均を計算に使用されます。After all tasks have executed, these two values are then used to calculate the overall mean.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      List<Task> tasks = new List<Task>();
      Random rnd = new Random();
      long total = 0;
      int n = 0;
      
      for (int taskCtr = 0; taskCtr < 10; taskCtr++)
         tasks.Add(Task.Run( () => {  int[] values = new int[10000];
                                      int taskTotal = 0;
                                      int taskN = 0;
                                      int ctr = 0;
                                      Monitor.Enter(rnd);
                                         // Generate 10,000 random integers
                                         for (ctr = 0; ctr < 10000; ctr++)
                                            values[ctr] = rnd.Next(0, 1001);
                                      Monitor.Exit(rnd);
                                      taskN = ctr;
                                      foreach (var value in values)
                                         taskTotal += value;

                                      Console.WriteLine("Mean for task {0,2}: {1:N2} (N={2:N0})",
                                                        Task.CurrentId, (taskTotal * 1.0)/taskN,
                                                        taskN);
                                      Interlocked.Add(ref n, taskN);
                                      Interlocked.Add(ref total, taskTotal);
                                    } ));
      try {
         Task.WaitAll(tasks.ToArray());
         Console.WriteLine("\nMean for all tasks: {0:N2} (N={1:N0})",
                           (total * 1.0)/n, n);

      }
      catch (AggregateException e) {
         foreach (var ie in e.InnerExceptions)
            Console.WriteLine("{0}: {1}", ie.GetType().Name, ie.Message);
      }
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Mean for task  1: 499.04 (N=10,000)
//       Mean for task  2: 500.42 (N=10,000)
//       Mean for task  3: 499.65 (N=10,000)
//       Mean for task  8: 502.59 (N=10,000)
//       Mean for task  5: 502.75 (N=10,000)
//       Mean for task  4: 494.88 (N=10,000)
//       Mean for task  7: 499.22 (N=10,000)
//       Mean for task 10: 496.45 (N=10,000)
//       Mean for task  6: 499.75 (N=10,000)
//       Mean for task  9: 502.79 (N=10,000)
//
//       Mean for all tasks: 499.75 (N=100,000)
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
   Public Sub Main()
      Dim tasks As New List(Of Task)()
      Dim rnd As New Random()
      Dim total As Long = 0
      Dim n As Integer = 0

      For taskCtr As Integer = 0 To 9
         tasks.Add(Task.Run( Sub()
                                Dim values(9999) As Integer
                                Dim taskTotal As Integer = 0
                                Dim taskN As Integer = 0
                                Dim ctr As Integer = 0
                                Monitor.Enter(rnd)
                                   ' Generate 10,000 random integers.
                                    For ctr = 0 To 9999
                                       values(ctr) = rnd.Next(0, 1001)
                                    Next
                                Monitor.Exit(rnd)
                                taskN = ctr
                                For Each value in values
                                   taskTotal += value
                                Next
                                    
                                Console.WriteLine("Mean for task {0,2}: {1:N2} (N={2:N0})",
                                                  Task.CurrentId, taskTotal/taskN,
                                                  taskN)
                                Interlocked.Add(n, taskN)
                                Interlocked.Add(total, taskTotal)
                             End Sub ))
      Next
      
      Try
         Task.WaitAll(tasks.ToArray())
         Console.WriteLine()
         Console.WriteLine("Mean for all tasks: {0:N2} (N={1:N0})",
                           (total * 1.0)/n, n)
      Catch e As AggregateException
         For Each ie In e.InnerExceptions
            Console.WriteLine("{0}: {1}", ie.GetType().Name, ie.Message)
         Next
      End Try
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Mean for task  1: 499.04 (N=10,000)
'       Mean for task  2: 500.42 (N=10,000)
'       Mean for task  3: 499.65 (N=10,000)
'       Mean for task  8: 502.59 (N=10,000)
'       Mean for task  5: 502.75 (N=10,000)
'       Mean for task  4: 494.88 (N=10,000)
'       Mean for task  7: 499.22 (N=10,000)
'       Mean for task 10: 496.45 (N=10,000)
'       Mean for task  6: 499.75 (N=10,000)
'       Mean for task  9: 502.79 (N=10,000)
'
'       Mean for all tasks: 499.75 (N=100,000)

変数へのアクセスをスレッド プールのスレッドで実行されているすべてのタスクからアクセスできる、のでtotalnも同期されている必要があります。Because they can be accessed from any task running on a thread pool thread, access to the variables total and n must also be synchronized. Interlocked.Addメソッドは、この目的に使用します。The Interlocked.Add method is used for this purpose.

次の例と組み合わせて使用して、Monitorクラス (で実装される、lockまたはSyncLock言語コンストラクト)、Interlockedクラス、およびAutoResetEventクラス。The following example demonstrates the combined use of the Monitor class (implemented with the lock or SyncLock language construct), the Interlocked class, and the AutoResetEvent class. 2 つの internal クラス (C# の場合) または Friend クラス (Visual Basic の場合)、SyncResourceUnSyncResource を定義します。これらはそれぞれ、リソースへの同期アクセスと非同期アクセスを提供します。It defines two internal (in C#) or Friend (in Visual Basic) classes, SyncResource and UnSyncResource, that respectively provide synchronized and unsynchronized access to a resource. 同期アクセスと非同期アクセスの違い (各メソッド呼び出しが迅速に完了する場合に違いが生じる可能性がある) を示すために、次の例では、メソッドにランダムな遅延を含めてあります。Thread.ManagedThreadId プロパティが偶数であるスレッドでは、メソッドが Thread.Sleep を呼び出して、2,000 ミリ秒の遅延を生じさせます。To ensure that the example illustrates the difference between the synchronized and unsynchronized access (which could be the case if each method call completes rapidly), the method includes a random delay: for threads whose Thread.ManagedThreadId property is even, the method calls Thread.Sleep to introduce a delay of 2,000 milliseconds. SyncResource クラスはパブリックではなく、同期されたリソースでロックを取得するクライアント コードは存在しないので、内部クラス自体がロックを取得することに注意してください。Note that, because the SyncResource class is not public, none of the client code takes a lock on the synchronized resource; the internal class itself takes the lock. これにより、悪意のあるコードがパブリック オブジェクトでロックを取得するのを防ぐことができます。This prevents malicious code from taking a lock on a public object.

using System;
using System.Threading;

internal class SyncResource
{
    // Use a monitor to enforce synchronization.
    public void Access()
    {
        lock(this) {
            Console.WriteLine("Starting synchronized resource access on thread #{0}",
                              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            if (Thread.CurrentThread.ManagedThreadId % 2 == 0)
                Thread.Sleep(2000);

            Thread.Sleep(200);
            Console.WriteLine("Stopping synchronized resource access on thread #{0}",
                              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }
    }
}

internal class UnSyncResource
{
    // Do not enforce synchronization.
    public void Access()
    {
        Console.WriteLine("Starting unsynchronized resource access on Thread #{0}",
                          Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        if (Thread.CurrentThread.ManagedThreadId % 2 == 0)
            Thread.Sleep(2000);

        Thread.Sleep(200);
        Console.WriteLine("Stopping unsynchronized resource access on thread #{0}",
                          Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    }
}

public class App
{
    private static int numOps;
    private static AutoResetEvent opsAreDone = new AutoResetEvent(false);
    private static SyncResource SyncRes = new SyncResource();
    private static UnSyncResource UnSyncRes = new UnSyncResource();

   public static void Main()
   {
        // Set the number of synchronized calls.
        numOps = 5;
        for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(SyncUpdateResource));

        // Wait until this WaitHandle is signaled.
        opsAreDone.WaitOne();
        Console.WriteLine("\t\nAll synchronized operations have completed.\n");

        // Reset the count for unsynchronized calls.
        numOps = 5;
        for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(UnSyncUpdateResource));

        // Wait until this WaitHandle is signaled.
        opsAreDone.WaitOne();
        Console.WriteLine("\t\nAll unsynchronized thread operations have completed.\n");
   }

    static void SyncUpdateResource(Object state)
    {
        // Call the internal synchronized method.
        SyncRes.Access();

        // Ensure that only one thread can decrement the counter at a time.
        if (Interlocked.Decrement(ref numOps) == 0)
            // Announce to Main that in fact all thread calls are done.
            opsAreDone.Set();
    }

    static void UnSyncUpdateResource(Object state)
    {
        // Call the unsynchronized method.
        UnSyncRes.Access();

        // Ensure that only one thread can decrement the counter at a time.
        if (Interlocked.Decrement(ref numOps) == 0)
            // Announce to Main that in fact all thread calls are done.
            opsAreDone.Set();
    }
}
// The example displays output like the following:
//    Starting synchronized resource access on thread #6
//    Stopping synchronized resource access on thread #6
//    Starting synchronized resource access on thread #7
//    Stopping synchronized resource access on thread #7
//    Starting synchronized resource access on thread #3
//    Stopping synchronized resource access on thread #3
//    Starting synchronized resource access on thread #4
//    Stopping synchronized resource access on thread #4
//    Starting synchronized resource access on thread #5
//    Stopping synchronized resource access on thread #5
//
//    All synchronized operations have completed.
//
//    Starting unsynchronized resource access on Thread #7
//    Starting unsynchronized resource access on Thread #9
//    Starting unsynchronized resource access on Thread #10
//    Starting unsynchronized resource access on Thread #6
//    Starting unsynchronized resource access on Thread #3
//    Stopping unsynchronized resource access on thread #7
//    Stopping unsynchronized resource access on thread #9
//    Stopping unsynchronized resource access on thread #3
//    Stopping unsynchronized resource access on thread #10
//    Stopping unsynchronized resource access on thread #6
//
//    All unsynchronized thread operations have completed.
Imports System.Threading

Friend Class SyncResource
    ' Use a monitor to enforce synchronization.
    Public Sub Access()
        SyncLock Me
            Console.WriteLine("Starting synchronized resource access on thread #{0}",
                              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)
            If Thread.CurrentThread.ManagedThreadId Mod 2 = 0 Then
                Thread.Sleep(2000)
            End If
            Thread.Sleep(200)
            Console.WriteLine("Stopping synchronized resource access on thread #{0}",
                              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)
        End SyncLock
    End Sub
End Class

Friend Class UnSyncResource
    ' Do not enforce synchronization.
    Public Sub Access()
        Console.WriteLine("Starting unsynchronized resource access on Thread #{0}",
                          Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)
        If Thread.CurrentThread.ManagedThreadId Mod 2 = 0 Then
            Thread.Sleep(2000)
        End If
        Thread.Sleep(200)
        Console.WriteLine("Stopping unsynchronized resource access on thread #{0}",
                          Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)
    End Sub
End Class

Public Module App
    Private numOps As Integer
    Private opsAreDone As New AutoResetEvent(False)
    Private SyncRes As New SyncResource()
    Private UnSyncRes As New UnSyncResource()

    Public Sub Main()
        ' Set the number of synchronized calls.
        numOps = 5
        For ctr As Integer = 0 To 4
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(New WaitCallback(AddressOf SyncUpdateResource))
        Next
        ' Wait until this WaitHandle is signaled.
        opsAreDone.WaitOne()
        Console.WriteLine(vbTab + vbNewLine + "All synchronized operations have completed.")
        Console.WriteLine()

        numOps = 5
        ' Reset the count for unsynchronized calls.
        For ctr As Integer = 0 To 4
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(New WaitCallback(AddressOf UnSyncUpdateResource))
        Next

        ' Wait until this WaitHandle is signaled.
        opsAreDone.WaitOne()
        Console.WriteLine(vbTab + vbNewLine + "All unsynchronized thread operations have completed.")
    End Sub

    Sub SyncUpdateResource()
        ' Call the internal synchronized method.
        SyncRes.Access()

        ' Ensure that only one thread can decrement the counter at a time.
        If Interlocked.Decrement(numOps) = 0 Then
            ' Announce to Main that in fact all thread calls are done.
            opsAreDone.Set()
        End If
    End Sub

    Sub UnSyncUpdateResource()
        ' Call the unsynchronized method.
        UnSyncRes.Access()

        ' Ensure that only one thread can decrement the counter at a time.
        If Interlocked.Decrement(numOps) = 0 Then
            ' Announce to Main that in fact all thread calls are done.
            opsAreDone.Set()
        End If
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'    Starting synchronized resource access on thread #6
'    Stopping synchronized resource access on thread #6
'    Starting synchronized resource access on thread #7
'    Stopping synchronized resource access on thread #7
'    Starting synchronized resource access on thread #3
'    Stopping synchronized resource access on thread #3
'    Starting synchronized resource access on thread #4
'    Stopping synchronized resource access on thread #4
'    Starting synchronized resource access on thread #5
'    Stopping synchronized resource access on thread #5
'
'    All synchronized operations have completed.
'
'    Starting unsynchronized resource access on Thread #7
'    Starting unsynchronized resource access on Thread #9
'    Starting unsynchronized resource access on Thread #10
'    Starting unsynchronized resource access on Thread #6
'    Starting unsynchronized resource access on Thread #3
'    Stopping unsynchronized resource access on thread #7
'    Stopping unsynchronized resource access on thread #9
'    Stopping unsynchronized resource access on thread #3
'    Stopping unsynchronized resource access on thread #10
'    Stopping unsynchronized resource access on thread #6
'
'    All unsynchronized thread operations have completed.

例では、リソースにアクセスしようとするスレッドの数を定義する変数 numOps を定義します。The example defines a variable, numOps, that defines the number of threads that will attempt to access the resource. アプリケーション スレッドは、同期アクセスの場合も非同期アクセスの場合もそれぞれ 5 回、ThreadPool.QueueUserWorkItem(WaitCallback) メソッドを呼び出します。The application thread calls the ThreadPool.QueueUserWorkItem(WaitCallback) method for synchronized and unsynchronized access five times each. ThreadPool.QueueUserWorkItem(WaitCallback) メソッドにはパラメーターが 1 つしかありません。パラメーターを受け入れず値を返さないデリゲートです。The ThreadPool.QueueUserWorkItem(WaitCallback) method has a single parameter, a delegate that accepts no parameters and returns no value. 同期アクセスの場合は SyncUpdateResource メソッドを呼び出し、非同期アクセスの場合は UnSyncUpdateResource メソッドを呼び出します。For synchronized access, it invokes the SyncUpdateResource method; for unsynchronized access, it invokes the UnSyncUpdateResource method. アプリケーション スレッドの呼び出し、メソッド呼び出しの各セットの後、 AutoResetEvent.WaitOneまでブロックするためのメソッド、AutoResetEventインスタンスがシグナル状態にします。After each set of method calls, the application thread calls the AutoResetEvent.WaitOne method so that it blocks until the AutoResetEvent instance is signaled.

SyncUpdateResource メソッドを呼び出すたびに、内部 SyncResource.Access メソッドが呼び出され、Interlocked.Decrement メソッドが呼び出されて、numOps カウンターがデクリメントされます。Each call to the SyncUpdateResource method calls the internal SyncResource.Access method and then calls the Interlocked.Decrement method to decrement the numOps counter. Interlocked.Decrementメソッドを使用して、カウンターをデクリメントを値を変数に格納されているため、それ以外の場合は確信できません、最初のスレッドをデクリメントの前に、2 番目のスレッドに値をアクセスができます。The Interlocked.Decrement method Is used to decrement the counter, because otherwise you cannot be certain that a second thread will access the value before a first thread's decremented value has been stored in the variable. 最後の同期ワーカー スレッドをデクリメント カウンターをゼロに、すべてのスレッドを同期することを示す完了したことに、リソースへのアクセス、SyncUpdateResourceメソッドの呼び出し、EventWaitHandle.Setメソッドは、メイン スレッドを続行するように通知します実行します。When the last synchronized worker thread decrements the counter to zero, indicating that all synchronized threads have completed accessing the resource, the SyncUpdateResource method calls the EventWaitHandle.Set method, which signals the main thread to continue execution.

UnSyncUpdateResource メソッドを呼び出すたびに、内部 UnSyncResource.Access メソッドが呼び出され、Interlocked.Decrement メソッドが呼び出されて、numOps カウンターがデクリメントされます。Each call to the UnSyncUpdateResource method calls the internal UnSyncResource.Access method and then calls the Interlocked.Decrement method to decrement the numOps counter. もう一度、Interlocked.Decrementエントリの最初のスレッドのデクリメントされた値が変数に割り当てられる前に、2 番目のスレッドは値がアクセスしないようにするカウンターをデクリメントするメソッドを使用します。Once again, the Interlocked.Decrement method Is used to decrement the counter to ensure that a second thread does not access the value before a first thread's decremented value has been assigned to the variable. 最後の非同期ワーカー スレッドをデクリメント カウンターをゼロに、さらに、スレッド非同期ことを示す、リソースにアクセスする必要があります、UnSyncUpdateResourceメソッドの呼び出し、EventWaitHandle.Setメソッドは、メイン スレッドの実行を続行するように通知します.When the last unsynchronized worker thread decrements the counter to zero, indicating that no more unsynchronized threads need to access the resource, the UnSyncUpdateResource method calls the EventWaitHandle.Set method, which signals the main thread to continue execution.

例の出力からわかるように、同期アクセスでは、呼び出し元スレッドが保護リソースを終了してからでないと別のスレッドがそれにアクセスできません。つまり各スレッドはその先行処理を待機します。As the output from the example shows, synchronized access ensures that the calling thread exits the protected resource before another thread can access it; each thread waits on its predecessor. その一方で、ロックがない UnSyncResource.Access メソッドは、スレッドが到達する順序で呼び出されます。On the other hand, without the lock, the UnSyncResource.Access method is called in the order in which threads reach it.

注釈

Monitorクラスを使用して呼び出すことによって、特定のオブジェクトのロックを解放することによってコードの領域へのアクセスを同期する、 Monitor.EnterMonitor.TryEnter、およびMonitor.Exitメソッド。The Monitor class allows you to synchronize access to a region of code by taking and releasing a lock on a particular object by calling the Monitor.Enter, Monitor.TryEnter, and Monitor.Exit methods. オブジェクトのロックは、一般クリティカル セクションと呼ばれる、コードのブロックへのアクセスを制限する機能を提供します。Object locks provide the ability to restrict access to a block of code, commonly called a critical section. スレッドが所有するオブジェクトのロック中に他のスレッドを取得できますありませんそのロック。While a thread owns the lock for an object, no other thread can acquire that lock. 使用することも、Monitorアプリケーションのセクションにアクセスする他のスレッドが許可されないことを確認するにはクラスが他のスレッドがロックされている別のオブジェクトを使用してコードを実行する場合を除き、ロックの所有者によって実行されているをコードします。You can also use the Monitor class to ensure that no other thread is allowed to access a section of application code being executed by the lock owner, unless the other thread is executing the code using a different locked object.

この記事の内容:In this article:

Monitor クラス:概要 The Monitor class: An overview
ロック オブジェクト The lock object
クリティカル セクション The critical section
Pulse、PulseAll、および待機 Pulse, PulseAll, and Wait
モニターと待機ハンドルMonitors and wait handles

Monitor クラス:概要The Monitor class: An overview

Monitor 次の機能があります。Monitor has the following features:

  • オンデマンドでオブジェクトに関連付けられます。It is associated with an object on demand.

  • バインドされている場合、これは、任意のコンテキストから直接呼び出すことができます。It is unbound, which means it can be called directly from any context.

  • インスタンス、Monitorクラスを作成することはできません。 のメソッド、Monitorクラスはすべて静的です。An instance of the Monitor class cannot be created; the methods of the Monitor class are all static. 各メソッドには、アクセスを制御する同期オブジェクトが渡されます、クリティカル セクションにします。Each method is passed the synchronized object that controls access to the critical section.

注意

使用して、Monitor文字列以外のオブジェクトをロックするにはクラス (つまり、参照型を以外のString)、いない値の型。Use the Monitor class to lock objects other than strings (that is, reference types other than String), not value types. 詳細については、「のオーバー ロード、Enterメソッドとロック オブジェクトこの記事で後述する「します。For details, see the overloads of the Enter method and The lock object section later in this article.

次の表では、同期されたオブジェクトにアクセスするスレッドで実行できるアクションについて説明します。The following table describes the actions that can be taken by threads that access synchronized objects:

アクションAction 説明Description
EnterTryEnterEnter, TryEnter オブジェクトのロックを取得します。Acquires a lock for an object. このアクションは、また、クリティカル セクションの先頭をマークします。This action also marks the beginning of a critical section. 他のスレッドは、別のロックされたオブジェクトを使用して、クリティカル セクションで、手順の実行されない限りはクリティカル セクションを入力しません。No other thread can enter the critical section unless it is executing the instructions in the critical section using a different locked object.
Wait 他のスレッドをロックし、オブジェクトへのアクセスを許可するには、オブジェクトのロックを解放します。Releases the lock on an object in order to permit other threads to lock and access the object. 別のスレッドが、オブジェクトにアクセス中に、呼び出し元のスレッドが待機します。The calling thread waits while another thread accesses the object. パルス信号を使用して、オブジェクトの状態の変更の待機中のスレッドを通知できます。Pulse signals are used to notify waiting threads about changes to an object's state.
Pulse (信号) PulseAllPulse (signal), PulseAll 1 つまたは複数の待機中のスレッドにシグナルを送信します。Sends a signal to one or more waiting threads. シグナル待機中のスレッドのロックされたオブジェクトの状態が変更されたことを通知して、ロックの所有者は、ロックを解放する準備ができてです。The signal notifies a waiting thread that the state of the locked object has changed, and the owner of the lock is ready to release the lock. 待機中のスレッドは、オブジェクトのロックが最終的に表示されるように、オブジェクトの準備完了キューに配置されます。The waiting thread is placed in the object's ready queue so that it might eventually receive the lock for the object. スレッドが、ロックを保持すると、必要な状態に達しているかどうかに表示するオブジェクトの新しい状態を確認できます。Once the thread has the lock, it can check the new state of the object to see if the required state has been reached.
Exit オブジェクトのロックを解放します。Releases the lock on an object. この操作は、ロックされたオブジェクトで保護されている、クリティカル セクションの終了を示します。This action also marks the end of a critical section protected by the locked object.

以降では、 .NET Framework 4.NET Framework 4、2 つのオーバー ロードのセットがある、EnterTryEnterメソッド。Beginning with the .NET Framework 4.NET Framework 4, there are two sets of overloads for the Enter and TryEnter methods. オーバー ロードの 1 つのセットには、 ref (で C# の場合) またはByRef(Visual Basic) でBooleanにアトミックに設定されているパラメーターtrueかどうか、ロックが取得、ロックを取得する際に、例外がスローされた場合でもです。One set of overloads has a ref (in C#) or ByRef (in Visual Basic) Boolean parameter that is atomically set to true if the lock is acquired, even if an exception is thrown when acquiring the lock. 一貫した状態でロックを保護するリソースができない可能性がある場合でも、すべてのケースでのロックを解除することが重要である場合は、これらのオーバー ロードを使用します。Use these overloads if it is critical to release the lock in all cases, even when the resources the lock is protecting might not be in a consistent state.

ロック オブジェクトThe lock object

Monitor クラスから成るstatic(で C# の場合) またはShared(Visual Basic) ではクリティカル セクションへのアクセスを制御するオブジェクトを操作するメソッド。The Monitor class consists of static (in C#) or Shared (in Visual Basic) methods that operate on an object that controls access to the critical section. 次の情報は、同期されたオブジェクトごとに管理されます。The following information is maintained for each synchronized object:

  • 現在のロックを保持しているスレッドへの参照。A reference to the thread that currently holds the lock.

  • ロックを取得する準備ができているスレッドを格納する準備ができて、キューへの参照。A reference to a ready queue, which contains the threads that are ready to obtain the lock.

  • ロックされたオブジェクトの状態の変更の通知を待機しているスレッドが含まれている待機キューへの参照。A reference to a waiting queue, which contains the threads that are waiting for notification of a change in the state of the locked object.

Monitor は値型ではなく、オブジェクト (つまり、参照型) をロックします。Monitor locks objects (that is, reference types), not value types. 値型を EnterExit に渡すことができますが、値型は呼び出しごとに個別にボックス化されます。While you can pass a value type to Enter and Exit, it is boxed separately for each call. 呼び出しごとに個別のオブジェクトが作成されるので、Enter は決してコードをブロックすることはなく、保護していると想定しているコードは実際には同期されません。Since each call creates a separate object, Enter never blocks, and the code it is supposedly protecting is not really synchronized. さらに、Exit に渡されたオブジェクトは Enter に渡されたオブジェクトとは異なるため、Monitor は「オブジェクトの同期メソッドが、コードの非同期ブロックから呼び出されました。」というメッセージとともに SynchronizationLockException 例外をスローします。In addition, the object passed to Exit is different from the object passed to Enter, so Monitor throws SynchronizationLockException exception with the message "Object synchronization method was called from an unsynchronized block of code."

この問題を説明する例を次に示します。The following example illustrates this problem. 10 個のタスクが起動され、それぞれが 250 ミリ秒間スリープ状態になります。It launches ten tasks, each of which just sleeps for 250 milliseconds. 次に、各タスクはカウンター変数である nTasks を更新します。これは実際に起動、実行されるタスクの数をカウントするためのものです。Each task then updates a counter variable, nTasks, which is intended to count the number of tasks that actually launched and executed. nTasks は複数のタスクで同時に更新可能なグローバル変数なので、複数のタスクによる同時変更を防止するためにモニターを使用します。Because nTasks is a global variable that can be updated by multiple tasks simultaneously, a monitor is used to protect it from simultaneous modification by multiple tasks. しかし、例に示す出力のように、各タスクは SynchronizationLockException 例外をスローします。However, as the output from the example shows, each of the tasks throws a SynchronizationLockException exception.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class Example
{
   public static void Main()
   {

      int nTasks = 0;
      List<Task> tasks = new List<Task>();
      
      try {
         for (int ctr = 0; ctr < 10; ctr++)
            tasks.Add(Task.Run( () => { // Instead of doing some work, just sleep.
                                        Thread.Sleep(250);
                                        // Increment the number of tasks.
                                        Monitor.Enter(nTasks);
                                        try {
                                           nTasks += 1;
                                        }
                                        finally {
                                           Monitor.Exit(nTasks);
                                        }
                                      } ));
         Task.WaitAll(tasks.ToArray());
         Console.WriteLine("{0} tasks started and executed.", nTasks);
      }
      catch (AggregateException e) {
         String msg = String.Empty;
         foreach (var ie in e.InnerExceptions) {
            Console.WriteLine("{0}", ie.GetType().Name);
            if (! msg.Contains(ie.Message))
               msg += ie.Message + Environment.NewLine;
         }
         Console.WriteLine("\nException Message(s):");
         Console.WriteLine(msg);
      }
   }
}
// The example displays the following output:
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//    SynchronizationLockException
//
//    Exception Message(s):
//    Object synchronization method was called from an unsynchronized block of code.
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
   Public Sub Main()
      Dim nTasks As Integer = 0
      Dim tasks As New List(Of Task)()

      Try
         For ctr As Integer = 0 To 9
            tasks.Add(Task.Run( Sub()
                                   ' Instead of doing some work, just sleep.
                                   Thread.Sleep(250)
                                   ' Increment the number of tasks.
                                   Monitor.Enter(nTasks)
                                   Try
                                      nTasks += 1
                                   Finally
                                      Monitor.Exit(nTasks)
                                   End Try
                                End Sub))
         Next
         Task.WaitAll(tasks.ToArray())
         Console.WriteLine("{0} tasks started and executed.", nTasks)
      Catch e As AggregateException
         Dim msg AS String = String.Empty
         For Each ie In e.InnerExceptions
            Console.WriteLine("{0}", ie.GetType().Name)
            If Not msg.Contains(ie.Message) Then
               msg += ie.Message + Environment.NewLine
            End If
         Next
         Console.WriteLine(vbCrLf + "Exception Message(s):")
         Console.WriteLine(msg)
      End Try
   End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'    SynchronizationLockException
'
'    Exception Message(s):
'    Object synchronization method was called from an unsynchronized block of code.

各タスクの Monitor.Enter メソッドに対する呼び出しの前に nTasks 変数がボックス化されるため、各タスクは SynchronizationLockException 例外をスローします。Each task throws a SynchronizationLockException exception because the nTasks variable is boxed before the call to the Monitor.Enter method in each task. つまり、各メソッドの呼び出しは他のメソッドから独立している個別の変数に渡されます。In other words, each method call is passed a separate variable that is independent of the others. nTasksMonitor.Exit メソッドへの呼び出しで再びボックス化されます。nTasks is boxed again in the call to the Monitor.Exit method. こうして 10 個の新しいボックス化された変数が作成されます。これらは互いに独立したものであり、nTasks からも Monitor.Enter メソッドへの呼び出しで作成された 10 個のボックス化された変数からも独立しています。Once again, this creates ten new boxed variables, which are independent of each other, nTasks, and the ten boxed variables created in the call to the Monitor.Enter method. それで、以前ロックされていなかった新規に作成された変数のロックを解放しようとしているため、例外がスローされます。The exception is thrown, then, because our code is attempting to release a lock on a newly created variable that was not previously locked.

次の例に示すように、EnterExit の呼び出しの前に値型の変数をボックス化したり、ボックス化された同じオブジェクトを両方のメソッドに渡したりできますが、これを行う利点はありません。Although you can box a value type variable before calling Enter and Exit, as shown in the following example, and pass the same boxed object to both methods, there is no advantage to doing this. ボックス化解除された変数への変更は、ボックス化されたコピーには反映されません。またボックス化されたコピーの値を変更する方法はありません。Changes to the unboxed variable are not reflected in the boxed copy, and there is no way to change the value of the boxed copy.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class Example
{
   public static void Main()
   {

      int nTasks = 0;
      object o = nTasks;
      List<Task> tasks = new List<Task>();
      
      try {
         for (int ctr = 0; ctr < 10; ctr++)
            tasks.Add(Task.Run( () => { // Instead of doing some work, just sleep.
                                        Thread.Sleep(250);
                                        // Increment the number of tasks.
                                        Monitor.Enter(o);
                                        try {
                                           nTasks++;
                                        }
                                        finally {
                                           Monitor.Exit(o);
                                        }
                                      } ));
         Task.WaitAll(tasks.ToArray());
         Console.WriteLine("{0} tasks started and executed.", nTasks);
      }
      catch (AggregateException e) {
         String msg = String.Empty;
         foreach (var ie in e.InnerExceptions) {
            Console.WriteLine("{0}", ie.GetType().Name);
            if (! msg.Contains(ie.Message))
               msg += ie.Message + Environment.NewLine;
         }
         Console.WriteLine("\nException Message(s):");
         Console.WriteLine(msg);
      }
   }
}
// The example displays the following output:
//        10 tasks started and executed.
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
   Public Sub Main()
      Dim nTasks As Integer = 0
      Dim o As Object = nTasks
      Dim tasks As New List(Of Task)()

      Try
         For ctr As Integer = 0 To 9
            tasks.Add(Task.Run( Sub()
                                   ' Instead of doing some work, just sleep.
                                   Thread.Sleep(250)
                                   ' Increment the number of tasks.
                                   Monitor.Enter(o)
                                   Try
                                      nTasks += 1
                                   Finally
                                      Monitor.Exit(o)
                                   End Try
                                End Sub))
         Next
         Task.WaitAll(tasks.ToArray())
         Console.WriteLine("{0} tasks started and executed.", nTasks)
      Catch e As AggregateException
         Dim msg AS String = String.Empty
         For Each ie In e.InnerExceptions
            Console.WriteLine("{0}", ie.GetType().Name)
            If Not msg.Contains(ie.Message) Then
               msg += ie.Message + Environment.NewLine
            End If
         Next
         Console.WriteLine(vbCrLf + "Exception Message(s):")
         Console.WriteLine(msg)
      End Try
   End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       10 tasks started and executed.

同期対象のオブジェクトを選択する場合は、プライベートまたは内部のオブジェクトでのみロックする必要があります。When selecting an object on which to synchronize, you should lock only on private or internal objects. 外部オブジェクトをロック場合は、関連のないコードは、さまざまな目的でロックするのと同じオブジェクトを選択できるために、デッドロックを引き起こす可能性があります。Locking on external objects might result in deadlocks, because unrelated code could choose the same objects to lock on for different purposes.

注、ロックに使用されるオブジェクトがから派生している場合、複数のアプリケーション ドメイン内のオブジェクトに同期できるMarshalByRefObjectします。Note that you can synchronize on an object in multiple application domains if the object used for the lock derives from MarshalByRefObject.

クリティカル セクションThe critical section

使用して、EnterExit先頭とクリティカル セクションの末尾をマークするメソッド。Use the Enter and Exit methods to mark the beginning and end of a critical section.

注意

によって提供される機能、EnterExitメソッドは、によって提供されるのと同じ、ロック(C#) ステートメント、 SyncLock点を除いて、Visual basic でのステートメント、言語構造のラップ、Monitor.Enter(Object, Boolean)メソッドのオーバー ロードとMonitor.Exitメソッドで、 try.finallyThe functionality provided by the Enter and Exit methods is identical to that provided by the lock statement in C# and the SyncLock statement in Visual Basic, except that the language constructs wrap the Monitor.Enter(Object, Boolean) method overload and the Monitor.Exit method in a tryfinally モニターが解放されることを確認するブロック。block to ensure that the monitor is released.

クリティカル セクションが連続する手順については後で取得したロックのセットの場合、Enterメソッドは、1 つのスレッドだけがロックされたオブジェクトで囲まれたコードを実行できることが保証されます。If the critical section is a set of contiguous instructions, then the lock acquired by the Enter method guarantees that only a single thread can execute the enclosed code with the locked object. 内のコードを配置すること勧めこの場合、tryへの呼び出しを配置して、ブロック、Exitメソッドで、finallyブロック。In this case, we recommend that you place that code in a try block and place the call to the Exit method in a finally block. これにより、例外が発生しても必ずロックが解放されるようになります。This ensures that the lock is released even if an exception occurs. 次のコード フラグメントは、このパターンを示しています。The following code fragment illustrates this pattern.

// Define the lock object.
var obj = new Object();

// Define the critical section.
Monitor.Enter(obj);
try {
   // Code to execute one thread at a time.
}
// catch blocks go here.
finally {
   Monitor.Exit(obj);
}
' Define the lock object.
Dim obj As New Object()

' Define the critical section.
Monitor.Enter(obj)
Try 
   ' Code to execute one thread at a time.

' catch blocks go here.
Finally 
   Monitor.Exit(obj)
End Try

この機能は通常、クラスのインスタンス メソッドまたは静的なへのアクセスを同期に使用されます。This facility is typically used to synchronize access to a static or instance method of a class.

ロック機能を配置することで実現できますクリティカル セクションでは、メソッド全体をまたがっている場合、System.Runtime.CompilerServices.MethodImplAttributeメソッドで指定して、Synchronizedのコンス トラクターで値System.Runtime.CompilerServices.MethodImplAttributeします。If a critical section spans an entire method, the locking facility can be achieved by placing the System.Runtime.CompilerServices.MethodImplAttribute on the method, and specifying the Synchronized value in the constructor of System.Runtime.CompilerServices.MethodImplAttribute. この属性を使用すると、EnterExitメソッドの呼び出しは必要ありません。When you use this attribute, the Enter and Exit method calls are not needed. 次のコード フラグメントは、このパターンを示しています。The following code fragment illustrates this pattern:

[MethodImplAttribute(MethodImplOptions.Synchronized)]
void MethodToLock()
{
   // Method implementation.
} 
<MethodImplAttribute(MethodImplOptions.Synchronized)>
Sub MethodToLock()
   ' Method implementation.
End Sub 

属性によって、メソッドが戻るまで、ロックを保持するために、現在のスレッドに注意してください。ロックがすぐに解放する場合は、使用、Monitorクラスの C#ロックステートメント、または Visual Basic SyncLock属性ではなく、メソッド内でステートメント。Note that the attribute causes the current thread to hold the lock until the method returns; if the lock can be released sooner, use the Monitor class, the C# lock statement, or the Visual Basic SyncLock statement inside of the method instead of the attribute.

それは可能ですが、EnterExitをロックおよびメンバーまたはクラスの境界を通過する特定のオブジェクトを解放ステートメントでは、この方法は推奨されません。While it is possible for the Enter and Exit statements that lock and release a given object to cross member or class boundaries or both, this practice is not recommended.

Pulse、PulseAll、および待機Pulse, PulseAll, and Wait

呼び出すことができます、スレッドはロックを所有しているし、ロックを保護する重要なセクションが入力した、されたら、 Monitor.WaitMonitor.Pulse、およびMonitor.PulseAllメソッド。Once a thread owns the lock and has entered the critical section that the lock protects, it can call the Monitor.Wait, Monitor.Pulse, and Monitor.PulseAll methods.

ときに、スレッドを保持するロック呼び出しWait、ロックが解放され、スレッドが同期されたオブジェクトの待機キューに追加されます。When the thread that holds the lock calls Wait, the lock is released and the thread is added to the waiting queue of the synchronized object. 準備完了のキューの最初のスレッド、存在する場合は、ロックを取得し、クリティカル セクションを入力します。The first thread in the ready queue, if any, acquires the lock and enters the critical section. スレッドが待機キューから準備完了キューに移動時にいずれか、 Monitor.Pulse (移動するには、スレッドがあります、待機キューの先頭にある) またはMonitor.PulseAllメソッドは、ロックを保持しているスレッドによって呼び出されます。The thread is moved from the waiting queue to the ready queue when either the Monitor.Pulse (to be moved, the thread must be at the head of the waiting queue) or the Monitor.PulseAll method is called by the thread that holds the lock. Waitメソッドは呼び出し元のスレッドがロックを再取得を返します。The Wait method returns when the calling thread reacquires the lock.

ときに、スレッドを保持するロック呼び出しPulse、待機キューの先頭にあるスレッドが準備完了キューに移動されます。When the thread that holds the lock calls Pulse, the thread at the head of the waiting queue is moved to the ready queue. 呼び出し、PulseAllメソッドは、すべてのスレッドを待機キューから準備完了キューに移動します。The call to the PulseAll method moves all the threads from the waiting queue to the ready queue.

モニターと待機ハンドルMonitors and wait handles

使用の違いを確認することが重要、MonitorクラスとWaitHandleオブジェクト。It is important to note the distinction between the use of the Monitor class and WaitHandle objects.

  • Monitorクラスは単なるマネージされた、完全に移植可能でありオペレーティング システムのリソース要件の観点から方が効率的です。The Monitor class is purely managed, fully portable, and might be more efficient in terms of operating-system resource requirements.

  • WaitHandle オブジェクトはオペレーティング システムの待機可能オブジェクトを表しており、マネージドとアンマネージド コード間で同期するのに便利です。また一度に多くのオブジェクトを待機できる機能などの高度なオペレーティング システム機能を公開します。WaitHandle objects represent operating-system waitable objects, are useful for synchronizing between managed and unmanaged code, and expose some advanced operating-system features like the ability to wait on many objects at once.

プロパティ

LockContentionCount LockContentionCount LockContentionCount LockContentionCount

メソッド

Enter(Object) Enter(Object) Enter(Object) Enter(Object)

指定したオブジェクトの排他ロックを取得します。Acquires an exclusive lock on the specified object.

Enter(Object, Boolean) Enter(Object, Boolean) Enter(Object, Boolean) Enter(Object, Boolean)

指定したオブジェクトの排他ロックを取得し、ロックが取得されたかどうかを示す値をアトミックに設定します。Acquires an exclusive lock on the specified object, and atomically sets a value that indicates whether the lock was taken.

Exit(Object) Exit(Object) Exit(Object) Exit(Object)

指定したオブジェクトの排他ロックを解放します。Releases an exclusive lock on the specified object.

IsEntered(Object) IsEntered(Object) IsEntered(Object) IsEntered(Object)

現在のスレッドが指定したオブジェクトのロックを保持しているかどうかを判断します。Determines whether the current thread holds the lock on the specified object.

Pulse(Object) Pulse(Object) Pulse(Object) Pulse(Object)

ロックされたオブジェクトの状態が変更されたことを、待機キュー内のスレッドに通知します。Notifies a thread in the waiting queue of a change in the locked object's state.

PulseAll(Object) PulseAll(Object) PulseAll(Object) PulseAll(Object)

オブジェクトの状態が変更されたことを、待機中のすべてのスレッドに通知します。Notifies all waiting threads of a change in the object's state.

TryEnter(Object, TimeSpan, Boolean) TryEnter(Object, TimeSpan, Boolean) TryEnter(Object, TimeSpan, Boolean) TryEnter(Object, TimeSpan, Boolean)

指定したオブジェクトの排他ロックの取得を指定した時間にわたって試み、ロックが取得されたかどうかを示す値をアトミックに設定します。Attempts, for the specified amount of time, to acquire an exclusive lock on the specified object, and atomically sets a value that indicates whether the lock was taken.

TryEnter(Object, Int32, Boolean) TryEnter(Object, Int32, Boolean) TryEnter(Object, Int32, Boolean) TryEnter(Object, Int32, Boolean)

指定したオブジェクトの排他ロックの取得を指定したミリ秒間試み、ロックが取得されたかどうかを示す値をアトミックに設定します。Attempts, for the specified number of milliseconds, to acquire an exclusive lock on the specified object, and atomically sets a value that indicates whether the lock was taken.

TryEnter(Object, TimeSpan) TryEnter(Object, TimeSpan) TryEnter(Object, TimeSpan) TryEnter(Object, TimeSpan)

指定した時間内に、指定したオブジェクトの排他ロックの取得を試みます。Attempts, for the specified amount of time, to acquire an exclusive lock on the specified object.

TryEnter(Object, Boolean) TryEnter(Object, Boolean) TryEnter(Object, Boolean) TryEnter(Object, Boolean)

指定したオブジェクトの排他ロックの取得を試み、ロックが取得されたかどうかを示す値をアトミックに設定します。Attempts to acquire an exclusive lock on the specified object, and atomically sets a value that indicates whether the lock was taken.

TryEnter(Object) TryEnter(Object) TryEnter(Object) TryEnter(Object)

指定したオブジェクトの排他ロックの取得を試みます。Attempts to acquire an exclusive lock on the specified object.

TryEnter(Object, Int32) TryEnter(Object, Int32) TryEnter(Object, Int32) TryEnter(Object, Int32)

指定したミリ秒間に、指定したオブジェクトの排他ロックの取得を試みます。Attempts, for the specified number of milliseconds, to acquire an exclusive lock on the specified object.

Wait(Object, Int32, Boolean) Wait(Object, Int32, Boolean) Wait(Object, Int32, Boolean) Wait(Object, Int32, Boolean)

オブジェクトのロックを解放し、現在のスレッドがロックを再取得するまでそのスレッドをブロックします。Releases the lock on an object and blocks the current thread until it reacquires the lock. 指定されたタイムアウト期限を過ぎると、スレッドは実行待ちキューに入ります。If the specified time-out interval elapses, the thread enters the ready queue. このメソッドは、コンテキストの同期ドメイン (同期されたコンテキストの場合) が待機の前に終了し、後で再取得されるかどうかも指定します。This method also specifies whether the synchronization domain for the context (if in a synchronized context) is exited before the wait and reacquired afterward.

Wait(Object) Wait(Object) Wait(Object) Wait(Object)

オブジェクトのロックを解放し、現在のスレッドがロックを再取得するまでそのスレッドをブロックします。Releases the lock on an object and blocks the current thread until it reacquires the lock.

Wait(Object, Int32) Wait(Object, Int32) Wait(Object, Int32) Wait(Object, Int32)

オブジェクトのロックを解放し、現在のスレッドがロックを再取得するまでそのスレッドをブロックします。Releases the lock on an object and blocks the current thread until it reacquires the lock. 指定されたタイムアウト期限を過ぎると、スレッドは実行待ちキューに入ります。If the specified time-out interval elapses, the thread enters the ready queue.

Wait(Object, TimeSpan) Wait(Object, TimeSpan) Wait(Object, TimeSpan) Wait(Object, TimeSpan)

オブジェクトのロックを解放し、現在のスレッドがロックを再取得するまでそのスレッドをブロックします。Releases the lock on an object and blocks the current thread until it reacquires the lock. 指定されたタイムアウト期限を過ぎると、スレッドは実行待ちキューに入ります。If the specified time-out interval elapses, the thread enters the ready queue.

Wait(Object, TimeSpan, Boolean) Wait(Object, TimeSpan, Boolean) Wait(Object, TimeSpan, Boolean) Wait(Object, TimeSpan, Boolean)

オブジェクトのロックを解放し、現在のスレッドがロックを再取得するまでそのスレッドをブロックします。Releases the lock on an object and blocks the current thread until it reacquires the lock. 指定されたタイムアウト期限を過ぎると、スレッドは実行待ちキューに入ります。If the specified time-out interval elapses, the thread enters the ready queue. または、待機の前に同期化されたコンテキストの同期ドメインを終了し、ドメインを後で再取得します。Optionally exits the synchronization domain for the synchronized context before the wait and reacquires the domain afterward.

適用対象

スレッド セーフ

この型はスレッド セーフです。This type is thread safe.

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