平常在多線程開發中，總避免不了線程同步。本篇就對net多線程中的鎖系統做個簡單描述。
Lock是Monitor語法糖簡化寫法，Lock在IL會生成Monitor。
//======Example 1===== string obj = "helloworld"; lock (obj) { Console.WriteLine(obj); } //lock IL會編譯成如下寫法 bool isGetLock = false; Monitor.Enter(obj, ref isGetLock); try { Console.WriteLine(obj); } finally { if (isGetLock) { Monitor.Exit(obj); } }isGetLock參數是Framework 4.0后新加的。 為了使程序在所有情況下都能夠確定，是否有必要釋放鎖。例: Monitor.Enter拿不到鎖
Monitor.Enter 是可以鎖值類型的。鎖時會裝箱成新對象，所以無法做到線程同步。
一：Lock是只能在進程內鎖，不能跨進程，內部走的是混合構造，先自旋再轉成內核構造。
二：關于對type類型的鎖，如下：
//======Example 2===== new Thread(new ThreadStart(() => { lock (typeof(int)) { Thread.Sleep(10000); Console.WriteLine("Thread1釋放"); } })).Start(); Thread.Sleep(1000); lock(typeof(int)) { Console.WriteLine("Thread2釋放"); }運行結果如下：
在看個例子:
//======Example 3===== Console.WriteLine(DateTime.Now); AppDomain appDomain1 = AppDomain.CreateDomain("AppDomain1"); LockTest Worker1 = (LockTest)appDomain1.CreateInstanceAndUnwrap( Assembly.GetExecutingAssembly().FullName, "Consoleapplication1.LockTest"); Worker1.Run(); AppDomain appDomain2 = AppDomain.CreateDomain("AppDomain2"); LockTest Worker2 = (LockTest)appDomain2.CreateInstanceAndUnwrap( Assembly.GetExecutingAssembly().FullName, "ConsoleApplication1.LockTest"); Worker2.Run();/// <summary> /// 跨應用程序域邊界或遠程訪問時需要繼承MarshalByRefObject /// </summary> public class LockTest : MarshalByRefObject { public void Run() { lock (typeof(int)) { Thread.Sleep(10000); Console.WriteLine(AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName + ": Thread 釋放," + DateTime.Now); } } }運行結果如下：
第一個例子說明，在同進程同域，不同線程下，鎖type int，其實鎖的是同一個int對象，所以要慎用。
第二個例子，這里就簡單說下。
A: CLR啟動時，會創建系統域（System Domain）和共享域（Shared Domain）， 默認程序域（Default AppDomain）。 系統域和共享域是單例的。程序域可以有多個，例子中我們使用AppDomain.CreateDomain方法創建的。
B: 按正常來說，每個程序域的代碼都是隔離，互不影響的。但對于一些基礎類型來說，每個程序域都重新加載一份，就顯得有點浪費，帶來額外的損耗壓力。聰明的CLR會把一些基本類型Object, ValueType, Array, Enum, String, and Delegate等所在的程序集MSCorLib.dll，在CLR啟動過程中都會加載到共享域。 每個程序域都會使用共享域的基礎類型實例。
C: 而每個程序域都有屬于自己的托管堆。托管堆中最重要的是GC heap和Loader heap。GC heap用于引用類型實例的存儲，生命周期管理和垃圾回收。Loader heap保存類型系統，如MethodTable，數據結構等，Loader heap生命周期不受GC管理，跟程序域卸載有關。
所以共享域中Loader heapMSCorLib.dll中的int實例會一直保留著，直到進程結束。單個程序域卸載也不受影響。作用域很大有沒有?。?！
這時第二個例子也很容易理解了。 鎖int實例是跨程序域的，MSCorLib中的基礎類型都是這樣，極容易造成死鎖。 而自定義類型則會加載到自己的程序域，不會影響其他。
我們都知道鎖的目的，是為了多線程下值被破壞。也知道string在c#是個特殊對象，值是不變的，每次變動都是一個新對象值，這也是推薦stringbuilder原因。如例：
//======Example 4===== string str1 = "mushroom"; string str2 = "mushroom"; var result1 = object.ReferenceEquals(str1, str2); var result2 = object.ReferenceEquals(str1, "mushroom"); Console.WriteLine(result1 + "-" + result2); /* output * True-True */
正是由于c#中字符串的這種特性，所以字符串是在多線程下是不會被修改的，只讀的。它存在于SystemDomain域中managed heap中的一個hash table中。其中Key為string本身，Value為string對象的地址。
當程序域需要一個string的時候，CLR首先在這個Hashtable根據這個string的hash code試著找對應的Item。如果成功找到，則直接把對應的引用返回，否則就在SystemDomain對應的managed heap中創建該 string，并加入到hash table中，并把引用返回。所以說字符串的生命周期是基于整個進程的，也是跨AppDomain。
簡單介紹下Wait，Pulse,PulseAll的用法，已加注釋。
static string str = "mushroom"; static void Main(string[] args) { new Thread(() => { bool isGetLock = false; Monitor.Enter(str, ref isGetLock); try { Console.WriteLine("Thread1第一次獲取鎖"); Thread.Sleep(5000); Console.WriteLine("Thread1暫時釋放鎖，并等待其他線程釋放通知信號。"); Monitor.Wait(str); Console.WriteLine("Thread1接到通知,第二次獲取鎖。"); Thread.Sleep(1000); } finally { if (isGetLock) { Monitor.Exit(str); Console.WriteLine("Thread1釋放鎖"); } } }).Start(); Thread.Sleep(1000); new Thread(() => { bool isGetLock = false; Monitor.Enter(str, ref isGetLock); //一直等待中，直到其他釋放。 try { Console.WriteLine("Thread2獲得鎖"); Thread.Sleep(5000); Monitor.Pulse(str); //通知隊列里一個線程，改變鎖狀態。 Pulseall 通知所有的 Console.WriteLine("Thread2通知其他線程，改變狀態。"); Thread.Sleep(1000); } finally { if (isGetLock) { Monitor.Exit(str); Console.WriteLine("Thread2釋放鎖"); } } }).Start(); Console.ReadLine();lock是不能跨進程鎖的。 mutex作用和lock類似，但是它能跨進程鎖資源(走的是windows內核構造)，如例子：
static bool createNew = false; //第一個參數 是否應擁有互斥體的初始所屬權。即createNew true時，mutex默認獲得處理信號 //第二個是名字，第三個是否成功。 public static Mutex mutex = new Mutex(true, "mushroom.mutex", out createNew); static void Main(string[] args) { //======Example 5===== if (createNew) //第一個創建成功，這時候已經拿到鎖了。 無需再WaitOne了。一定要注意。 { try { Run(); } finally { mutex.ReleaseMutex(); //釋放當前鎖。 } } //WaitOne 函數作用是阻止當前線程，直到拿到收到其他實例釋放的處理信號。 //第一個參數是等待超時時間，第二個是否退出上下文同步域。 else if (mutex.WaitOne(10000,false))// { try { Run(); } finally { mutex.ReleaseMutex(); } } else//如果沒有發現處理信號 { Console.WriteLine("已經有實例了。"); Console.ReadLine(); } } static void Run() { Console.WriteLine("實例1"); Console.ReadLine(); }順序啟動A B實例測試下。A首先拿到鎖，輸出實例1 。B在等待， 如果10秒內A釋放，B拿到執行Run()。超時后輸出"已經有實例了"。
這里注意的是第一個拿到處理信號 的實例，已經拿到鎖了。不需要再WaitOne。 否則報異常。
即信號量，我們可以把它理解為升級版的mutex。mutex對一個資源進行鎖，semaphore則是對多個資源進行加鎖。
semaphore是由windows內核維持一個int32變量的線程計數器，線程每調用一次、計數器減一、釋放后對應加一， 超出的線程則排隊等候。
走的是內核構造，所以semaphore也是可以跨進程的。
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("準備處理隊列"); bool createNew = false; SemaphoreSecurity ss = new SemaphoreSecurity(); //信號量權限控制 Semaphore semaphore = new Semaphore(2, 2, "mushroom.Semaphore", out createNew,null); for (int i = 1; i <= 5; i++) { new Thread((arg) => { semaphore.WaitOne(); Console.WriteLine(arg + "處理中"); Thread.Sleep(10000); semaphore.Release(); //即semaphore.Release(1) //semaphore.Release(5);可以釋放多個，但不能超過最大值。如果最后釋放的總量超過本身總量，也會報錯。 不建議使用
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