c# - 位图区域已经锁定，多线程环境

Question

我正在使用一个通过多个线程调用主函数的 API。我试图通过该函数访问另一个类中的位图并从中写入，但即使将其设置为使用完全不同的对象实例后，我仍遇到 InvalidOperationException:位图区域已被锁定。

我已经尝试在主函数和调用 Bitmap.LockBits(...) 的地方锁定代码。是的，UnlockBits 在我完成后被调用。

    /* Part of Class B */
    public Surface imageSurface //Surface is a field of pixels, more or less.
    {
        get
        {
            if (_CurrImage != null && _imageSurface == null)
            {

                _imageSurface = Surface.CopyFromBitmap(_CurrImage);
                return Surface.CopyFromBitmap(_imageSurface.CreateAliasedBitmap());
            }
            else
            {
                Surface clearPixel = new Surface(1, 1);
                clearPixel[0, 0] = ColorBgra.FromBgra(255, 255, 255, 0);
                return clearPixel;
            }
        }
    }
    /* the "main" function, Class A */
    public override void Render(ClassBPrototype parameters, ...)
    {
        ClassB token = (ClassB)parameters; // Here we go again~!
        ...
        Surface ourSurface = dstArgs.Surface;
        if (token.imageSurface.Size != null)
        {
            ourSurface = token.imageSurface;
        }

        lock(typeof(ClassA))
        {
            for (int lRectangleIndex = ...)
            {
                Rectangle lRectangle = rois[lRectangleIndex];

                for (int y = ...)
                {
                    surfaceY = (ourSurface.Height / 2) - (y - (int)CenterY);

                    for (int x = ...)
                    {
                        surfaceX = (ourSurface.Width / 2) - (x - (int)CenterX);
                        if (surfaceX >= 0 && surfaceX < ourSurface.Width && surfaceY >= 0 && surfaceY < ourSurface.Height)
                        {
                            dstArgs.Surface[x, y] = ourSurface[surfaceX, surfaceY];
                        }
                        else
                        {
                            dstArgs.Surface[x, y] = ColorBgra.FromBgra(255, 255, 255, 0);
                        }

                    }
                }
            }
        }
    }

Answer 1

问题很可能是共享资源 - 位图 - 不受代码示例中的锁保护。锁需要包装 LockBits 和 UnlockBits 调用才能有效防止同时访问 Bitmap 实例。

在这种情况下，我建议使用实际的 Bitmap 实例作为锁定对象，因为这是需要保护的，以防止来自不同线程的同时访问。

仅当在静态方法中使用锁时才建议锁定 typeof(ClassA)。

请注意，锁是互斥锁，当一个线程获得锁时，其他线程将被挂起。如果大部分时间都花在锁内，那么拥有多个线程将不会或几乎不会带来并行化优势。

在异常情况下，锁定结构的设计将释放锁定，而通常不会调用 UnlockBits 方法。如果可以抛出并捕获异常，我建议从 finally block 调用 UnlockBits 方法。像这样:

private Bitmap _bitmap;
public void foo()
{
    lock (_bitmap)
    {
        BitmapData data;
        try
        {
            data = _bitmap.LockBits(area, ImageLockMOde.ReadOnly, pixelFormat);
            UseBitmapData(data);
        }
        finally
        {
            _bitmap.UnlockBits(data);
        }
    }
}

这个逻辑也可以包装在它自己的实现 IDisposable 接口(interface)的类中，允许使用强大的 using 结构。