C#_定时器_解析

问题一:这里加lock是啥意思?它的原理是, 为什么可以锁住?

private readonly Timer _timer;
        /// <summary>
        /// 构造函数中初始化定时器
        /// </summary>
        public FtpTransferService()
        {
            // 初始化定时器
            _timer = new Timer(_intervalMinutes * 60 * 1000);
            _timer.Elapsed += OnTimerElapsed;//绑定定时触发的事件
            _timer.AutoReset = true;//定时器的属性，控制是否在每次间隔后重复触发事件
        }
        /// <summary>
        /// 定时器触发事件 - 增加锁防止并发
        /// </summary>
        private void OnTimerElapsed(object sender, ElapsedEventArgs e)
        {
            lock (_lock)
            {
                try
                {
                    WriteLog($"开始执行文件转移任务（{DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}）");
                    // 遍历所有目录（包括非最内层）并复制结构
                    TransferAllDirectories(_sourceRootPath);
                    WriteLog($"文件转移任务执行完成（{DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}）");
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    WriteLog($"任务执行异常：{ex.Message}\r\n堆栈：{ex.StackTrace}", isError: true);
                }
            }
        }

在这段代码中，lock (_lock) 的作用是防止定时器事件被并发执行，确保 OnTimerElapsed 方法中的逻辑在同一时间只能被一个线程执行。

为什么需要加 lock？

System.Timers.Timer 的 Elapsed 事件默认由线程池线程触发。如果定时任务（如代码中的 TransferAllDirectories）的执行时间超过了定时器的间隔时间，就会出现以下问题：

• 第一个任务还没执行完，第二个定时器事件就被触发，导致两个线程同时执行 OnTimerElapsed 中的逻辑。
• 这可能引发资源竞争（如同时操作同一文件/目录），导致数据错乱或异常。

lock 的作用就是保证同一时间只有一个线程能进入被锁定的代码块，避免这种并发冲突。

lock 的工作原理

lock 本质上是基于 .NET 的** Monitor 同步机制**实现的，其核心逻辑可以简化为：

1. 当线程进入 lock (_lock) 代码块时，会尝试获取 _lock 对象的「独占锁」。
2. 如果锁未被占用，当前线程会获取锁并执行代码块。
3. 如果锁已被其他线程占用，当前线程会进入阻塞状态，等待锁被释放。
4. 当线程执行完代码块后，会自动释放锁，让其他等待的线程可以获取锁并执行。

为什么用 _lock 这个对象？

lock 需要一个「同步对象」（这里是 _lock），它的作用是：

• 作为锁的「标识」，不同的同步对象对应不同的锁。
• 必须是引用类型（如 object），因为值类型会被装箱，每次 lock 都会创建新对象，导致锁失效。
• 通常定义为 private readonly，确保：
  • 外部代码无法访问该对象（避免外部误操作导致锁失控）。
  • 对象引用不会被修改（保证始终用同一个对象作为锁标识）。

这段代码中 lock 的实际效果

假设定时器间隔为 5 分钟，但 TransferAllDirectories 某次执行花了 7 分钟：

• 第一个线程在第 0 分钟进入代码块，获取 _lock 锁。
• 第 5 分钟时，定时器再次触发 Elapsed 事件，第二个线程尝试进入代码块，但此时锁被第一个线程占用，只能等待。
• 第 7 分钟，第一个线程执行完并释放锁，第二个线程立即获取锁并开始执行。

这样就避免了两个线程同时执行文件转移逻辑，保证了操作的安全性。

注意点

• lock 会导致等待的线程阻塞，因此被锁定的代码块应尽量简短，避免长时间占用锁影响性能。
• 不要用 string 或 this 作为同步对象：string 有字符串驻留机制，可能导致不同地方的锁冲突；this 可能被外部代码访问，存在安全风险。
• 此代码中 _timer.AutoReset = true 表示定时器会重复触发，结合 lock 可以完美解决「任务执行时间超过间隔」的并发问题。