c# - .NET 中对象的锁定层次结构

Question

我有一个代表“世界状态”的类。该类具有许多其他对象的许多集合，这些对象反过来又引用更多对象和对象集合，有时甚至引用它们在“世界层次结构”中的祖先。为了简化所说的内容，下面是一个示例(转换为 XML，详细信息省略):

<World>
<Country>
    <City>
        <Block>
        ...
        </Block>
    </City>
    <City>
        <Block>
        ...
        </Block>
    </City>
</Country>
...
<Country>
    <City>
        <Block> ... </Block>
        ...
        <Block> ... </Block>
    </City>
    <City>
        <Block> ... </Block>
    </City>
</Country>
</World>

有两个线程，UI线程和后台线程(实际上是服务器)。

服务器接收修改“世界状态”的消息(添加城市、街区等)。

UI 线程每隔一段时间就会使用 PictureBox 对象将世界状态绘制到屏幕上。表示层仅引用 IWorld 对象(由 World 实现)，并且无法访问其中的元素。

UI 线程应锁定世界的完整状态，以便在绘制过程中(服务器)无法更改世界(这会导致世界图片不一致)。由于它仅引用 IWorld 对象，因此这是唯一要锁定的对象。

我的问题是这个锁是否足够(即递归地锁定该对象拥有的所有字段和属性)，或者每个对象应该单独锁定。解决这个问题的正确方法是什么？

注意: UI 无法联系服务器(这意味着它无法告诉服务器停止改变世界，然后告诉它在渲染后恢复)。

编辑: 如果 World 和层次结构中的所有类都实现 ILock 接口(interface)，该接口(interface)提供 Lock() 方法，该方法将在所有较低级别上(递归地)调用 Lock()，这可能容易出现死锁(循环引用)或成本太高。

我认为设计变更是适当的。

Answer 1

您不需要递归锁定 - 如果两个线程仅锁定同一个 IWorld 引用，则足以确保相互排他性。

锁定各个元素当然会给您提供更细粒度的锁定，但最终可能会得到不一致的图片 - 我想象您希望看到一整套更改一次从服务器。

但是，更好的模型通常是让服务器发布“快照”，然后创建世界的新副本并修改该副本，在适当的时候将其转换为快照。这样，您就不需要这种互斥，这种互斥可能会在服务器更改世界时阻止您的 UI 绘制世界。