一、Lock：
C#中關鍵字lock（VB.NET中SyncLock，等同於try+finally的Monitor.Enter……Monitor.Exit）。原理是“每次線程進入后鎖住當前所有的內存區塊等相關區域，由該線程自行處理完畢全部的線程后自動釋放”，接着其余線程搶先進入。
優點：最為大眾所知的一種多線程處理方法，最為普遍的解決方案。
缺點：無法完全適應高並發場合下處理需求——原因：每次讓大量線程在外邊排隊等候（因為一次只能一個線程處理lock區塊），而且外邊排隊的線程總是要在Windows操作系統、臨界區等上下文環境切換。（想一想：假設有一個廁所，每次一個人進去大便，因為有人你進不了，也不知道人家啥時候出來……所以尷尬的你只能到休息區去暫時休息打盹、看報、聊天……，等一陣然后再去看看廁所是否處於可用狀態……）。這里的“廁所”的門就是“臨界區”，“臨界區”里邊就是受保護的代碼，“廁所”和“休息區”是兩個不同的上下文地區，整個公司就是一個Windows操作系統。所以這種lock方式的上下文切換本身就是嘗試性地試探是否可以進入，不可以則上下文切換休眠。當然消耗資源也是大的——除非你可以“估計”到每個線程處理的時間差不多等於線程休眠從上下文切換的時間，而且外部排隊線程不是很多的情況下。
二、取代lock的“原子鎖”：
本質上是CPU級別的鎖，最小粒度的。用於保證一次性數據原子量的完成。在NET中有InterLock類可以提供最簡單的諸如Increment，Decrement等原子性操作方法。如果要實現共享代碼，完全可以用以下方法嘗試實現：
private volatile int _isFree = 0;
public void GeneralLockCode(Action act = null)
{
try
{
if(InterLock.Exchange(ref _isFree, 1) == 0)
{
if(act != null)
act();
}
}
finally
{
InterLock.Exchange(ref _isFree, 0);
}
}
“_isFree”是一個類級別的變量，如果是0表示尚無線程使用act代碼（表示允許線程進來）。每次進入此代碼之后，有一個Exchange函數，這個函數是內存原子操作函數，它的作用是：1）把“1”賦值給_isFree。2）返回_isFree以前狀態的值（在這兩步中不允許其它線程干擾對_isFree進行變化）。
假設有2個線程（A和B）。A搶到了執行了Exchange方法，得到結果true；此時_isFree立馬變成了1。此時B線程再次執行Exchange，_isFree重新被賦值為1，但是返回了線程A時候處理的狀態1，因為1不會等於0，所以act方法不會執行——直到A執行了finally方法為止。
上面的代碼加以改進，就完全可以變成一個通用的，比lock更好一點的“排它鎖”：
private volatile int _isFree = 0;
public void GeneralLock(Action act)
{
try
{
while(InterLock.Exchange(ref _isFree,1) == 1);
act();
}
finally
{
InterLock.Exchange(ref _isFree,0);
}
}
該鎖一目了然——也只允許一個線程進入，其余線程外面等待。但是該方法的好處在於——如果act方法足夠小（耗時小，時間短），那么當某個線程搶先進入的時候，其余的線程不是像Lock塊一樣上下文切換，而是直接在臨界區“候着”自旋，直到act被執行完畢，鎖標記釋放為止。之所以要“act耗時足夠小”，是因為這里如果高並發的話，沒有搶到機會執行act的線程不得不一直處於“自旋”狀態，空耗CPU資源。
我們可以通過嘗試在while里邊加Thread.Sleep，Sleep的毫秒可以隨着失敗的輪詢次數不斷試探性增長，或者干脆使用SpinWait或者Thread的SpinUntil代替while，以便於這個CAS的鎖更好地適用於一般高並發場合下的應用。
【方案1】
private volatile int _isFree = 0;
public void GeneralLock(Action act)
{
SpinWait wait = new SpinWait();
try
{
while(InterLock.Exchange(ref _isFree,1) == 1)
{wait.SpinOnce();}
act();
}
finally
{
InterLock.Exchange(ref _isFree,0);
}
}
【方案2】
private volatile int _isFree = 0;
public void GeneralLock(Action act)
{
try
{
Thread.SpinUntil (() => InterLock.Exchange(ref _isFree,1) == 0); //Until，直到isFree=0，即等到可用狀態。
act();
}
finally
{
InterLock.Exchange(ref _isFree,0);
}
}
三、CAS法則：
InternLock中有一個Compare And Swap原子操作，其函數是（以NET為主）：
InternLock.CompareExchange(ref 原來變量，替代變量，比較值），函數結果返回“原來變量”前一次的值（被“替代變量”取代前的數值）。
根據這個函數，我們完全可以在把每個線程中拷貝自己的一份“原有變量”的值作為“比較值”，“替代變量”在“比較值”基礎上進行某些操作，然后使用這個CAS方法保證每次操作的時候都是原子性的，該函數做3件事情：
1）判斷“原來變量”是否等於“比較值”。
2）如果1）步返回true，則用“替代變量”替換“原來變量”。
3）返回“原有變量”前一次的值。
再次聲明，這個方法也是原子性的。意味着在這個函數的時候無論如何不會被其它線程干擾打斷，修改變量。那么我們輕而易舉可以得到結論——如果有A和B線程，同時修改變量a（假設a共用，初始值為1），那么A線程搶到進去（A線程對a做了拷貝，比較值為1，替代變量為2）。那么當A做CAS的時候，原來變量=比較值，然后把“替代變量”替換“原來變量”，之后返回之前的值1,1=A線程的比較值1，所以成功了。
假設A在執行CAS過程中（或者之前某些步驟），B線程也進來了，（B的比較值也為1，替代變量為2），此時A率先做了CAS，“原來變量”變成了2，此時B做CAS發現原來變量不等於比較值，因此不會進行替代。當然返回的結果也也是被A線程替代后的原來變量的值2，自然也不等於B線程的比較值。所以B線程不得不再次去搶——直到滿足條件為止。
類似這樣的方法，相對於之前講的“原子鎖”而言不存在空轉（因為他們每次都嘗試生產一個自己的方案，然后分別去搶；不像“原子鎖”中的while處於Sleep空轉或者忙轉情況），但是他們也是死循環嘗試探測是否可以搶到原子鎖的，所以仍然不排除CPU資源被大量占用的情況。所以也完全可以嘗試先判斷一次是否搶到，搶到直接退出循環；否則繼續搶或者進行優化的“自旋”，下面給出偽代碼結構：
volatile _globalVar = 初始化值;
public void GeneralCAS()
{
聲明 _copyVar和_repVar;
do
{
_copyVar = _globalVar;
_repVar = 在_globalVar基礎上改變或者新的值;
}while(CAS(ref _globalVar,_repVar,_copyVar)!=_copyVar);
}
最后給出一個多線程累加的例子：
public struct AtomicNumber
{
private volatile int _number = 0;
public int GetProcessedNumber (int stepToIncrease = 1)
{
int copyNum = _number,newNum = copyNum + stepToIncrease;
for(;;copyNumber = _number,newNum = copyNum+stepToIncrease)
{
if(Interlock.CompareExchange(ref _number, newNum, copyNum) == copyNum)
{
return newNum;
}
}
}
}