.Net core 常见同步机制及其应用场景

在 .NET Core 5 中，提供了多种同步机制来处理多线程同步问题，下面分别介绍这些同步机制及其适用场景。

• lock 关键字
  lock 关键字是 C# 语言提供的一种基本的同步机制，可以用于保护临界区，确保多个线程对共享资源的访问互斥性。使用 lock 关键字时，需要指定一个对象作为锁，这个锁对象可以是任何类型的实例，但应该是所有需要同步的线程所共享的对象。一般情况下，使用 lock 关键字来实现轻量级的同步机制，适用于对临界区的保护和控制，例如：

private object _lockObject = new object();
public void ProcessData()
{
    lock (_lockObject)
    {
        // 临界区代码
    }
}

• Monitor 类
  Monitor 类是 .NET 中较为底层的同步机制，也是基于互斥锁的同步机制，可以用于实现临界区的保护，确保多个线程之间的安全访问。与 lock 关键字不同的是，Monitor 类提供了更多的同步方法，例如 Enter、Exit、TryEnter 等，可以更灵活地控制同步过程。一般情况下，使用 Monitor 类可以实现更细粒度的同步控制，适用于对临界区的保护和控制，例如：

private object _lockObject = new object();
public void ProcessData()
{
    Monitor.Enter(_lockObject);
    try
    {
        // 临界区代码
    }
    finally
    {
        Monitor.Exit(_lockObject);
    }
}

• SemaphoreSlim 类
  SemaphoreSlim 类是一个轻量级的同步机制，用于限制同时访问某个资源的线程数。与 Semaphore 类相比，SemaphoreSlim 类具有更低的资源消耗，更快的响应速度和更好的可扩展性，适用于控制线程并发访问的场景。例如：

private SemaphoreSlim _semaphore = new SemaphoreSlim(1, 1);
public async Task ProcessDataAsync()
{
    await _semaphore.WaitAsync();
    try
    {
        // 临界区代码
    }
    finally
    {
        _semaphore.Release();
    }
}

• Mutex 类
  Mutex 类是一种基于内核对象的同步机制，可以用于实现多个进程之间的同步。与 Semaphore 类似，Mutex 类也可以用于限制同时访问某个资源的线程数，但在跨进程同步方面更为常见。例如：

private Mutex _mutex = new Mutex();
public void ProcessData()
{
    _mutex.WaitOne();
    try
    {
        // 临界区代码
    }
    finally
    {
        _mutex.ReleaseMutex();
    }
}

• Interlocked 类
  Interlocked 类提供了原子操作和内存屏障等高级同步机制，可以保证多个线程对某个变量的读写操作是原子性的，避免出现竞态条件等并发问题。例如：

private int _counter = 0;
public void Increment()
{
    Interlocked.Increment(ref _counter);
}