C# 线程同步的方法

C# 线程同步是确保多个线程正确协作的重要技术之一。本文将介绍C# 线程同步的几种常见方法。

线程同步的概念

当多个线程访问同一个共享资源时，就需要保证每个线程访问资源的操作是有序的、正确的。否则，就会出现数据竞争、不可预测的结果和崩溃等问题。线程同步的目的就是保证这些操作的有序性和正确性。

常用的线程同步方法有：

1. 互斥锁

互斥锁（Mutex）是一种系统级别的同步锁，可以确保同一时间只能有一个线程访问受保护的资源。在C#中，可以使用Mutex类来实现互斥锁。

下面是一个使用Mutex实现线程同步的示例：

using System.Threading;

class Program
{
    static Mutex mutex = new Mutex();

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(Worker);
        Thread t2 = new Thread(Worker);
        t1.Start();
        t2.Start();
        t1.Join();
        t2.Join();
    }

    static void Worker()
    {
        mutex.WaitOne();
        Console.WriteLine("Thread {0} is entering the critical section.", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine("Thread {0} is leaving the critical section.", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        mutex.ReleaseMutex();
    }
}

在上述示例中，变量mutex是一个Mutex类实例，用来对临界区进行加锁和解锁。在Worker方法中，线程将会等待互斥锁获得，然后进入关键代码段，保证同一时间只有一个线程进入，其他线程则需等待。

2. 自旋锁

自旋锁（SpinLock）是一种比互斥锁更加轻量级的同步方法。自旋锁属于忙等待的同步方法，在某一时刻只有一个线程在执行，其他线程将会自旋等待，直到锁可用。

下面是一个使用自旋锁实现线程同步的示例：

using System.Threading;

class Program
{
    static SpinLock splock = new SpinLock();

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(Worker);
        Thread t2 = new Thread(Worker);
        t1.Start();
        t2.Start();
        t1.Join();
        t2.Join();
    }

    static void Worker()
    {
        bool lockTaken = false;
        splock.Enter(ref lockTaken);
        Console.WriteLine("Thread {0} is entering the critical section.", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine("Thread {0} is leaving the critical section.", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        if (lockTaken)
        {
            splock.Exit();
        }
    }
}

在上例中，变量splock是一个SpinLock类实例，用来对临界区进行加锁和解锁。在Worker方法中，线程使用Enter方法尝试获取锁，该方法会返回一个布尔值表示是否获取了锁。如果获取不到，则需要退回自旋。

总结

C# 线程同步是保证多个线程访问同一共享资源操作的有序性和正确性的技术。本文介绍了两种常用的线程同步方法：互斥锁和自旋锁，并提供了相应的示例说明。在实际编程中，开发者需要根据具体场景选择适当的线程同步方法。