前兩篇簡單介紹了線程同步lock，Monitor，同步事件EventWaitHandler，互斥體Mutex的基本用法，在此基礎上，我們對 它們用法進行比較，並給出什么時候需要鎖什么時候不需要的幾點建議。最后，介紹幾個FCL中線程安全的類，集合類的鎖定方式等，做為對線程同步系列的完善 和補充。
1.幾種同步方法的區別
lock和Monitor是.NET用一個特殊結構實現的，Monitor對象是完全托管的、完全可移植的，並且在操作系統資源要求方 面可能更為有效，同步速度較快，但不能跨進程同步。lock（Monitor.Enter和Monitor.Exit方法的封裝），主要作用是鎖定臨界區，使臨 界區代碼只能被獲得鎖的線程執行。Monitor.Wait和Monitor.Pulse用於線程同步，類似信號操作，個人感覺使用比較復雜，容易造成死 鎖。
互斥體Mutex和事件對象EventWaitHandler屬於內核對象，利用內核對象進行線程同步，線程必須要在用戶模式和內核模 式間切換，所以一般效率很低，但利用互斥對象和事件對象這樣的內核對象，可以在多個進程中的各個線程間進行同步。
互斥體Mutex類似於一個接力棒，拿到接力棒的線程才可以開始跑，當然接力棒一次只屬於一個線程(Thread Affinity)，如果這個線程不釋放接力棒(Mutex.ReleaseMutex)，那么沒辦法，其他所有需要接力棒運行的線程都知道能等着看熱 鬧。
EventWaitHandle 類允許線程通過發信號互相通信。 通常，一個或多個線程在 EventWaitHandle 上阻止，直到一個未阻止的線程調用 Set 方法，以釋放一個或多個被阻止的線程。
2.什么時候需要鎖定
首先要理解鎖定是解決競爭條件的，也就是多個線程同時訪問某個資源，造成意想不到的結果。比如，最簡單的情況是，一個計數器，兩個線程 同時加一，后果就是損失了一個計數，但相當頻繁的鎖定又可能帶來性能上的消耗，還有最可怕的情況死鎖。那么什么情況下我們需要使用鎖，什么情況下不需要 呢？
1）只有共享資源才需要鎖定
只有可以被多線程訪問的共享資源才需要考慮鎖定，比如靜態變量，再比如某些緩存中的值，而屬於線程內部的變量不需要鎖定。
2）多使用lock,少用Mutex
如果你一定要使用鎖定，請盡量不要使用內核模塊的鎖定機制，比如.NET的Mutex，Semaphore，AutoResetEvent和 ManuResetEvent，使用這樣的機制涉及到了系統在用戶模式和內核模式間的切換，性能差很多，但是他們的優點是可以跨進程同步線程，所以應該清 楚的了解到他們的不同和適用范圍。
3）了解你的程序是怎么運行的
實際上在web開發中大多數邏輯都是在單個線程中展開的，一個請求都會在一個單獨的線程中處理，其中的大部分變量都是屬於這個線程的，根本沒有必要考慮鎖 定，當然對於ASP.NET中的Application對象中的數據，我們就要考慮加鎖了。
4）把鎖定交給數據庫
數 據庫除了存儲數據之外，還有一個重要的用途就是同步，數據庫本身用了一套復雜的機制來保證數據的可靠和一致性，這就為我們節省了很多的精力。保證了數據源 頭上的同步，我們多數的精力就可以集中在緩存等其他一些資源的同步訪問上了。通常，只有涉及到多個線程修改數據庫中同一條記錄時，我們才考慮加鎖。
5）業務邏輯對事務和線程安全的要求
這 條是最根本的東西，開發完全線程安全的程序是件很費時費力的事情，在電子商務等涉及金融系統的案例中，許多邏輯都必須嚴格的線程安全，所以我們不得不犧牲 一些性能，和很多的開發時間來做這方面的工作。而一般的應用中，許多情況下雖然程序有競爭的危險，我們還是可以不使用鎖定，比如有的時候計數器少一多一， 對結果無傷大雅的情況下，我們就可以不用去管它。
3.InterLocked類
Interlocked 類提供了同步對多個線程共享的變量的訪問的方法。如果該變量位於共享內存中，則不同進程的線程就可以使用該機制。互鎖操作是原子的，即整個操作是不能由相 同變量上的另一個互鎖操作所中斷的單元。這在搶先多線程操作系統中是很重要的，在這樣的操作系統中，線程可以在從某個內存地址加載值之后但是在有機會更改 和存儲該值之前被掛起。
我們來看一個InterLock.Increment()的例子，該方法以原子的形式遞增指定變量並存儲結果，示例如下：
class InterLockedTest
{
public static Int64 i = 0;
public static void Add()
{
for (int i = 0; i < 100000000; i++)
{
Interlocked.Increment(ref InterLockedTest.i);
//InterLockedTest.i = InterLockedTest.i + 1;
}
}
public static void Main(string[] args)
{
Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(InterLockedTest.Add));
Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(InterLockedTest.Add));
t1.Start();
t2.Start();
t1.Join();
t2.Join();
Console.WriteLine(InterLockedTest.i.ToString());
Console.Read();
}
}
輸出結果200000000，如果InterLockedTest.Add()方法中用注釋掉的語句代替Interlocked.Increment() 方法，結果將不可預知，每次執行結果不同。InterLockedTest.Add()方法保證了加1操作的原子性，功能上相當於自動給加操作使用了 lock鎖。同時我們也注意到InterLockedTest.Add()用時比直接用+號加1要耗時的多，所以說加鎖資源損耗還是很明顯的。
另外InterLockedTest類還有幾個常用方法，具體用法可以參考MSDN上的介紹。
4.集合類的同步
.NET在一些集合類，比如Queue、ArrayList、HashTable和Stack，已經提供了一個供lock使用的對象SyncRoot。用 Reflector查看了SyncRoot屬性（Stack.SynchRoot略有不同）的源碼如下：
public virtual object SyncRoot
{
get
{
if (this._syncRoot == null)
{
//如果_syncRoot和null相等，將new object賦值給 _syncRoot
//Interlocked.CompareExchange方法保證多個線程在使用 syncRoot時是線程安全的
Interlocked.CompareExchange(ref this._syncRoot, new object(), null);
}
return this._syncRoot;
}
}
這里要特別注意的是MSDN提到：從頭到尾對一個集合進行枚舉本質上並不是一個線程安全的過程。即使一個集合已進行同步，其他線程仍可以修改該集合，這將 導致枚舉數引發異常。若要在枚舉過程中保證線程安全，可以在整個枚舉過程中鎖定集合，或者捕捉由於其他線程進行的更改而引發的異常。應該使用下面的代碼：
Queue使用lock示例
還有一點需要說明的是，集合類提供了一個是和同步相關的方法Synchronized，該 方法返回一個對應的集合類的wrapper類，該類是線程安全的，因為他的大部分方法都用lock關鍵字進行了同步處理。如HashTable的 Synchronized返回一個新的線程安全的HashTable實例，代碼如下：
//在多線程環境中只要我們用下面的 方式實例化HashTable就可以了
Hashtable ht = Hashtable.Synchronized(new Hashtable());
//以下代碼是.NET Framework Class Library實現，增加對 Synchronized的認識
[HostProtection(SecurityAction.LinkDemand, Synchronization=true)]
public static Hashtable Synchronized(Hashtable table)
{
if (table == null)
{
throw new ArgumentNullException("table");
}
return new SyncHashtable(table);
}
//SyncHashtable的幾個常用方法，我們可以看到內部實現都加了lock關鍵字 保證線程安全
public override void Add(object key, object value)
{
lock (this._table.SyncRoot)
{
this._table.Add(key, value);
}
}
public override void Clear()
{
lock (this._table.SyncRoot)
{
this._table.Clear();
}
}
public override void Remove(object key)
{
lock (this._table.SyncRoot)
{
this._table.Remove(key);
}
}
線程同步是一個非常復雜的話題，這里只是根據公司的一個項目把相關的知識整理出來，作為工作的一種總結。這些同步方法的使用場景是怎樣的？究竟有哪些細微 的差別？還有待於進一步的學習和實踐。