FCL不保证实例要领是线程平安的。因为如果悉数增加锁定，会形成机能的庞大丧失。别的，如果每一个实例要领都须要猎取和开释一个锁，现实上会形成终究在任何给定的时候，你的应用程序只要一个线程在运转，这对机能的影响不言而喻。
下面引见基元线程同步组织。
基元：是指可以在代码中运用的最简朴的组织。有两种基元组织：用户形式(user-mode)和内核形式(kernel-mode)。
用户形式
运用了特别的CPU指令来谐和线程。
手艺：volatile关键字、Interlocked类（互锁）、spinlock（自旋锁）
罕见锁①：volatile 关键字指导一个字段可以由多个同时实行的线程修正。 声明为 volatile 的字段不受编译器优化（假定由单个线程接见）的限定。 如许可以确保该字段在任何时候显现的都是最新的值。
Interlocked类： 为多个线程同享的变量供应原子操纵。。所谓原子操纵是指不会被线程调理机制打断的操纵；这类操纵一旦最先，就一向运转到完毕，中心不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。
罕见锁②：SpinLock 构造是一个初级别的互斥同步基元，它在守候猎取锁时举行扭转。在多核盘算机上，当守候时候估计较短且少少涌现争用状况时，SpinLock 的机能将高于其他范例的锁。纵然 SpinLock 未猎取锁，它也会发作线程的时候片。 它如许做是为了防备线程优先级别反转，并使垃圾接纳器可以继承实行。 在运用 SpinLock 时，请确保任何线程持有锁的时候不会凌驾一个非常短的时候段，并确保任何线程在持有锁时不会壅塞。
优点：
应只管运用基元用户形式组织，它们的速率要明显快于内核形式的组织。
谐和线程的在硬件中发作的（所以才这么快）。
然则Microsoft Windows操纵体系永久检测不到一个线程在基元用户形式的组织上壅塞了。
因为在用户形式的基元组织上壅塞的线程池永久不认为已梗塞，所以线程池不会建立新线程来替代这类暂时的线程。
这些CPU指令只壅塞线程相称短的时候。
瑕玷：
只要Windows操纵体系内核才住手一个线程的运转（防备它糟蹋CPU的时候）。
在用户形式中运转的线程能够被体系抢占，但线程会以最快的速率再次调理。
想要获得资本但暂时取不到的线程会一向在用户形式中“自旋”，这能够糟蹋大批的CPU时候。线程一向在一个CPU上运转，我们称为“活锁”（livelock）。
实例：
using System;using System.Threading;public class Worker
{ // This method is called when the thread is started.
public void DoWork()
{ while (!_shouldStop)
{
Console.WriteLine("Worker thread: working...");
}
Console.WriteLine("Worker thread: terminating gracefully.");
} public void RequestStop()
{
_shouldStop = true;
} // Keyword volatile is used as a hint to the compiler that this data
// member is accessed by multiple threads.
private volatile bool _shouldStop;
}public class WorkerThreadExample
{ static void Main()
{ // Create the worker thread object. This does not start the thread.
Worker workerObject = new Worker();
Thread workerThread = new Thread(workerObject.DoWork); // Start the worker thread.
workerThread.Start();
Console.WriteLine("Main thread: starting worker thread..."); // Loop until the worker thread activates.
while (!workerThread.IsAlive) ; // Put the main thread to sleep for 1 millisecond to
// allow the worker thread to do some work.
Thread.Sleep(1); // Request that the worker thread stop itself.
workerObject.RequestStop(); // Use the Thread.Join method to block the current thread
// until the object's thread terminates.
workerThread.Join();
Console.WriteLine("Main thread: worker thread has terminated.");
} // Sample output:
// Main thread: starting worker thread...
// Worker thread: working...
// Worker thread: working...
// Worker thread: working...
// Worker thread: working...
// Worker thread: working...
// Worker thread: working...
// Worker thread: terminating gracefully.
// Main thread: worker thread has terminated.}
内核形式
由Windows操纵体系本身供应的。它们请求在应用程序的线程中挪用有操纵体系内核完成的函数。
手艺：EventWaitHandle(事宜)、Semaphore(信号量)、Mutex(互斥体)
System.Object System.MarshalByRefObject System.Threading.WaitHandle System.Threading.EventWaitHandle System.Threading.Mutex System.Threading.Semaphore
罕见锁③：Mutex 类是 Win32 组织的包装，它可以跨应用程序域边境举行封送处置惩罚，可用于多个守候，而且可用于同步差别历程中的线程。
优点：
线程经由过程内核形式的组织猎取其他线程具有的资本时，Windows会壅塞线程以防备它糟蹋CPU时候。当资本变得可用时，Windows会恢复线程，许可它接见资本。它不会占着一个CPU“自旋”。
可完成本机和托管线程相互之间的同步。
可同步在统一台机械的差别历程中运转的线程。
可应用平安性设置，防备未经受权的账户接见它们。
线程可一向壅塞，直到及协作的一切内核形式组织都可用，或许直到鸠合中的任何内核形式组织可用。
在内核形式的组织上壅塞的线程可指定超时价：指定时候内接见不到愿望的资本，线程就可以消除壅塞并实行其他使命。
瑕玷：
将线程从用户形式切换为内核形式（或许相反）会招致庞大的机能丧失，这正是为何要防备运用内核组织的缘由。别的，线程一向壅塞，会致使“死锁“（deadlock）。
死锁老是因为活锁，因为活锁即糟蹋CPU时候，有糟蹋内存（线程栈等），而死锁只糟蹋内存。
夹杂组织
兼具上面二者的优点。在没有合作的状况下，快而且不会壅塞（就像用户形式）。在有合作的状况，愿望它被操纵体系内核壅塞。
手艺：ManualResetEventSlim类、SemaphoreSlim类、Monitor类、Lock类、ReaderWriterLockSlim类、CountdownEvent类、Barrier类、双检锁.
罕见锁④：Monitor 一般更加可取，因为监视器是特地为 .NET Framework 而设想的，因此它比Mutex可以更好地应用资本。只管 mutex 比监视器更加壮大，然则相对于 Monitor 类，它所须要的互操纵转换更斲丧盘算资本。
罕见锁⑤：运用 lock (C#) 或 SyncLock (Visual Basic) 关键字是Monitor的封装。一般比直接运用 Monitor 类更可取，一方面是因为 lock 或 SyncLock 更简约，另一方面是因为lock 或 SyncLock 确保了纵然受庇护的代码激发非常，也可以开释基本监视器。
罕见锁⑥：ReaderWriterLock 锁，在某些状况下，能够愿望只在写入数据时锁定资本，在不更新数据时许可多个客户端同时读取数据。ReaderWriterLock 类在线程修正资本时将强迫其独有接见资本，但在读取资本时则许可非独有接见。 ReaderWriter 锁可用于替代排它锁。运用排它锁时，纵然其他线程不须要更新数据，也会让这些线程守候。
双检锁
罕见锁⑦：两重搜检锁定形式（也被称为”两重搜检加锁优化”，”锁暗示”（Lock hint）) 是一种软件设想形式用来削减并发体系中合作和同步的开支。
两重搜检锁定形式起首考证锁定前提(第一次搜检)，只要经由过程锁定前提考证才真正的举行加锁逻辑并再次考证前提(第二次搜检)。
它一般用于削减加锁开支，尤其是为多线程环境中的单例形式完成“惰性初始化”。惰性初始化的意义是直到第一次接见时才初始化它的值。
public sealed class Singleton
{ private static volatile Singleton instance = null;
private static object syncRoot = new Object();
private static int count = 100;
private Singleton() { }
public static Singleton Instance
{ get
{ if (instance == null)
{ lock (syncRoot)
{ if (instance == null)
instance = new Singleton();
}
} return instance;
}
} public static Singleton GetSingleton()
{ if (instance == null)
{ lock (syncRoot)
{ if (instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
}
} return instance;
} public override string ToString()
{ lock (syncRoot)
{ int buf = --count;
Thread.Sleep(20); return buf + "_" + count.ToString();
}
}
}static void Main(string[] args)
{
Task<string>[] tasks = new Task<string>[10];
Stopwatch watch = new Stopwatch(); object syncRoot = new Object();
watch.Start(); for (int i = 0; i < tasks.Length; i++)
{
tasks[i] = Task.Factory.StartNew<string>(() =>(Singleton.GetSingleton().ToString()));
}
Task.WaitAll(tasks, 5000);//设置超时5s
watch.Stop();
Console.WriteLine("Tasks running need " + watch.ElapsedMilliseconds + " ms." + "\n");
for (int i = 0; i < tasks.Length; i++)
{ //超时处置惩罚
if (tasks[i].Status != TaskStatus.RanToCompletion)
{
Console.WriteLine("Task {0} Error!", i + 1);
} else
{ //save result
Console.WriteLine("Tick ID is " + tasks[i].Result);
Console.WriteLine();
}
} for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Console.WriteLine("Main thread do work!");
Thread.Sleep(200);
}
Console.ReadKey();
}
输出：
Tasks running need 298 ms. Tick ID is 96_96 Tick ID is 99_99 Tick ID is 97_97 Tick ID is 98_98 Tick ID is 95_95 Tick ID is 94_94 Tick ID is 93_93 Tick ID is 92_92 Tick ID is 91_91 Tick ID is 90_90 Main thread do work! Main thread do work! Main thread do work!
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