C# 已經提供了我們幾種非常好用的類庫如 BackgroundWorker、Thread、Task等，借助它們，我們就能夠分分鍾編寫出一個多線程的應用程序。
比如這樣一個需求：有一個 Winform 窗體，點擊按鈕后，會將窗體中的數據導出到一個 output.pdf 文件中。原先的代碼沒有采用多線程技術，所以當點擊按鈕后，整個窗體就變成無響應了。為了解決這個問題，可以使用 Task.Run(()=>{...導出文件的代碼});
上面的代碼看似簡單，卻隱藏着種種危機。如果在導出的期間，窗體的數據被修改了，那會怎么樣？如果多個窗體同時導出到同一個文件，又會怎么樣？
在看完本系列后，你就會清楚了。
有點了解的朋友都知道線程同步有多種手段，什么 mutex、moniter、seamphore、event 等等，我把它們歸為三類，對應三種需要線程同步的情景。
情景一：此茅坑有主了
當一個資源同時被多個線程訪問時，有可能會造成資源沖突（尤其是在存在多個寫線程的時候）的情景。遇到這種情況，在 C# 中，我們可以使用 Interlocked、lock、Moniter、SpinLock、ReadWriteLockSlim、Mutex 來處理問題。
關於不同方案間的區別，請猛擊這里。
什么情況下會被認為是情景一？
當你設計的類中出現靜態變量、IO操作時，就會遇到情景一。因為這些資源是由多個對象共享的，不同的線程很同時去訪問這些資源時，就可能會出現爭用。
當一個類被設計成單例，且包含實例變量時，也會遇到情景一。因為實例變量屬於這個單例，當多個線程操縱此單例時，該變量可能會被爭用。
當一個類中的方法調用線程操作某個實例變量時，也會遇到情景一。
情景二：數量有限，先到先得
情景一強調的是一對多的情形，而在情景二中，資源的數量並不唯一。相比於情景一，情景二側重的是數量上的限制。而用於實現這一需求的類有：Semaphore、SemaphoreSlim。
關於不同方案間的區別，請猛擊這里。
什么情況下會被認為是情景二？
當所操作的公共資源存在並發數限制的時候（如數據庫連接、IIS連接數限制等），就被認為是情景二。
情景三：我讓你動，你才能動！
情景三關注的是線程執行過程中的先后順序，而用於保證這種先后順序的方式就是通過線程通信的方式：ManualResetEventSlim、ManualResetEvent、AutoResetEvent。
關於不同方案間的區別，請猛擊這里。
什么情況下會被認為是情景三？
當兩個線程所處理的事情有先后的依賴時，比如線程二的執行過程依賴線程一的執行結果，那就認為是情景三。
不限使用情景
上面的各種方案並不是絕對只限於某一場景，比如 AutoResetEvent 即可以用於情景三，也可以用於情景一。但是，殺雞焉用牛刀，雖然使用 AutoResetEvent 能夠實現情景一的需求，但是用不了 AutoResetEvent 的線程通信能力，同時又會有一些額外的限制（每個線程必須保證 wait 和 set 的成對使用，否則一個線程在鎖定資源后就可能被另一個線程解鎖）。
lock (m) { //.... } //等價於如下方式 autoResetEvent.WaitOne(); //.... autoResetEvent.Set();
也有朋友說，可以用情景一中的 lock 方案來實現情景三的需求。
AutoResetEvent autoReset = new AutoResetEvent(false); private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { Task.Run(() => { autoReset.WaitOne(); Console.WriteLine("步驟二"); }); Thread.Sleep(1000);//故意延遲從而保證第二個線程是在第一個線程之后才執行 Task.Run(() => { Console.WriteLine("步驟一"); autoReset.Set(); }); }
上面這個例子最終輸出的結果可想而知。此實例說明，不管線程實際的執行順序如何，AutoResetEvent 都能很容易的保證兩個線程的執行順序。
如果用 lock 呢？
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { Task.Run(() => { lock (s) { Console.WriteLine("步驟一"); } }); Thread.Sleep(1000);//必須人為確保步驟二的線程要在步驟一的線程之后執行 Task.Run(() => { lock (s) { Console.WriteLine("步驟二"); } }); }
雖然能實現，但是需要花費額外的代碼去人為保證兩個線程的執行順序。
如何在這么多方案中確定最終所使用的，需要你能對項目的各種情景進行分析，根據實際情景選擇對應的方案，而不至於大材小用。
總 結
通過本系列文章的介紹，希望讓大家能對多線程中可能碰到的情景有一個概念，不至於在面臨多線程的時候手忙腳亂。
本文來自《C# 基礎回顧: 線程同步的三類情景》