プロパティおよびオブジェクトの排他制御について

Question

聞きたいこと

C#においての変数の排他制御について聞きたいことがあります。

• 質問1

共有オブジェクトを使用し複数スレッドから読み書きを行う場合排他処理を行うと
思うのですが、しない場合もあるのでしょうか。

• 質問2

共有オブジェクト内に複数プロパティがありそれを排他制御する場合それぞれ
以下のようにするのがいいのでしょうか。
この記述だと排他制御はされるかもしれないですが、
ほかに良い記述のしかたはあるのでしょうか。

例

// 共有オブジェクト
public class A
{
    private object lockObject = new object();

    private int variableA = 0;
    public int VariableA
    {
        set { lock( lockObject ) this.variableA = value; }
        get { lock( lockObject ) return this.variableA; }
    }
　　
    private int variableB = 0;
    public int VariableB
    {
        set { lock( lockObject ) this.variableB = value; }
        get { lock( lockObject ) return this.variableB; }
    }
}

いまいち検索をしても納得のいく回答が得られず質問をしました。

Answer 1

質問1

共有オブジェクトを使用し複数スレッドから読み書きを行う場合排他処理を行うと
思うのですが、しない場合もあるのでしょうか。

単純な値で他のオブジェクトとの関連が無く、複数のスレッドから読み込まれるが、書き込むのが単一のスレッドと判っているようなケースなら、しない事もあるかもしれません。（値のモニタリング画面的なものとか）
（追記）
32bitアプリで64bit値を読み書きするようなケースだと、操作はアトミックにならないので排他が必要です。判断がつかない場合は、Interlockedクラスを使用して値の読み書きをしたほうがよいでしょう。

質問2

共有オブジェクト内に複数プロパティがありそれを排他制御する場合それぞれ
以下のようにするのがいいのでしょうか。
この記述だと排他制御はされるかもしれないですが、
ほかに良い記述のしかたはあるのでしょうか。

排他制御によって何を実現したいかという要件で変わってくるので一概に言えないです。単純な計算ならInterlockedクラスを使えばよいですし、スレッドセーフなコレクションが必要なら、System.Collections.Concurrent 名前空間にいくつか用意されています。プロセス間での排他も必要ならセマフォを使う必要があるでしょう。ベストな排他制御の方法を選ぶためには、要件を明確にする必要があります。

マルチスレッドで高速なC#を書くためのロック戦略

Comments

[otake21]

回答ありがとうございます。
・質問1に関して、
　場合によりけりなのが難しいところですが。。
　少し細かく書かせていただきます。
　・単一の値であり、他のオブジェクトとの関連はない。書き込み読み取りはどちらも複数から行う。
　　読み取りはモニタリング用途。
　・上記とほぼ同様だが、読み取り時の値の状態により何らかの操作を行う。
　・ほかのオブジェクトと関連があり、読み取り時の値の状態により何らかの操作を行う。
　これらの場合はどのようにしたらよいのでしょうか。

・質問2にかんして、
　参考サイトをありがとうございます。
　参考にしてみます。

[退会済みユーザー]

>・単一の値であり、他のオブジェクトとの関連はない。書き込み読み取りはどちらも複数から行う。読み取りはモニタリング用途。

排他しなくても問題ないと思います。

> ・上記とほぼ同様だが、読み取り時の値の状態により何らかの操作を行う。
> ・ほかのオブジェクトと関連があり、読み取り時の値の状態により何らかの操作を行う。

操作が具体的でないと判りません。（書き戻しを含むのか、操作中に元の値を変更されていいのか、操作完了を待つ必要があるか等）
何故排他するのか、排他しないと何が困るのかという理由があってこその排他なので、自分でよく考えながら設計してください。

ちなみに、排他しなくても問題ないと言ったものでも一部問題があるケースがあったので回答に追記しました。