临界区与 lock 关键字
核心作用：
通过将多线程访问串行化，保护共享资源或代码段。lock 关键字是 Monitor 类的语法糖，提供异常安全的临界区实现。
实现示例：
// 创建私有静态只读对象 // private static readonly object _lockObj = new object(); private static readonly System.Threading.Lock _locker = new(); // .NET 9+ 推荐使用 Lock 类型，避免传统 object 的性能损耗 public void ThreadSafeMethod() { lock (_lockObj) { // 临界区代码（每次仅一个线程可进入） } }超时机制：
高并发场景可结合 Monitor.TryEnter 设置超时，避免无限等待：
if (Monitor.TryEnter(lockObject, TimeSpan.FromSeconds(1))) { try { /* 操作 */ } finally { Monitor.Exit(lockObject); } }关键特性：
用户态锁（无内核切换开销）
自动调用Monitor.Enter和Monitor.Exit
必须使用专用私有对象作为锁标识
注意事项：
❌ 避免锁定this、Type实例或字符串（易引发死锁）
❌ 避免嵌套锁（需严格按顺序释放）
✅ 推荐readonly修饰锁对象
❌ lock 不适用于异步代码（async/await），需使用 SemaphoreSlim 实现异步锁
互斥锁（Mutex）
核心作用：
系统级内核锁，支持跨进程同步，但性能开销较高（用户态/内核态切换）。
实现示例：
using var mutex = new Mutex(false, "Global\\MyAppMutex"); try { // 等待锁（最大等待时间500ms） if (mutex.WaitOne(500)) { // 临界区代码 } } finally { if (mutex != null) { mutex.ReleaseMutex(); } }关键特性：
支持跨应用程序域同步
线程终止时自动释放锁
支持命名互斥体（系统全局可见）
适用场景：
单实例应用程序控制
进程间共享文件访问
硬件设备独占访问
信号量（Semaphore）
核心作用：
通过许可计数器控制并发线程数，SemaphoreSlim为轻量级版本（用户态实现）。
实现对比：
类型 跨进程 性能 最大许可数 Semaphore ✔️ 低 系统限制 SemaphoreSlim ❌ 高 Int32.Max 代码示例：
// 创建初始3许可、最大5许可的信号量 var semaphore = new SemaphoreSlim(3, 5); semaphore.Wait(); // 获取许可 try { // 资源访问代码 } finally { semaphore.Release(); }异步编程
private readonly SemaphoreSlim _asyncLock = new(1, 1); public async Task UpdateAsync() { await _asyncLock.WaitAsync(); try { /* 异步操作 */ } finally { _asyncLock.Release(); } }典型应用：
数据库连接池（限制最大连接数）
API 请求限流
批量任务并发控制
事件（Event）
核心机制：
通过信号机制实现线程间通知，分为两种类型：
类型 信号重置方式 唤醒线程数 AutoResetEvent 自动 单个 ManualResetEvent 手动 所有 使用示例：
var autoEvent = new AutoResetEvent(false); // 等待线程 Task.Run(() => { autoEvent.WaitOne(); // 收到信号后执行 }); // 信号发送线程 autoEvent.Set(); // 唤醒一个等待线程高级用法：
配合WaitHandle.WaitAll实现多事件等待
使用ManualResetEventSlim提升性能
读写锁（ReaderWriterLockSlim）
核心优势：
实现读写分离的并发策略，适合读多写少场景（如缓存系统）。
锁模式对比：
模式 并发性 升级支持 读模式(EnterReadLock) 多线程并发读 ❌ 写模式(EnterWriteLock) 独占访问 ❌ 可升级模式 单线程读→写 ✔️ 代码示例：
var rwLock = new ReaderWriterLockSlim(); // 读操作 rwLock.EnterReadLock(); try { // 只读访问 } finally { rwLock.ExitReadLock(); } // 写操作 rwLock.EnterWriteLock(); try { // 排他写入 } finally { rwLock.ExitWriteLock(); }最佳实践：
优先使用ReaderWriterLockSlim（旧版有死锁风险）
避免长时间持有读锁（可能饿死写线程）
原子操作（Interlocked）
原理：
通过CPU指令实现无锁线程安全操作。
常用方法：
int counter = 0; Interlocked.Increment(ref counter); // 原子递增 Interlocked.Decrement(ref counter); // 原子递减 Interlocked.CompareExchange(ref value, newVal, oldVal); // CAS操作适用场景：
简单计数器
标志位状态切换
无锁数据结构实现
自旋锁（SpinLock）
核心特点：
通过忙等待（busy-wait）避免上下文切换，适用极短临界区（<1微秒）。
实现示例：
private SpinLock _spinLock = new SpinLock(); public void CriticalOperation() { bool lockTaken = false; try { _spinLock.Enter(ref lockTaken); // 极短临界区代码 } finally { if (lockTaken) _spinLock.Exit(); } }优化技巧：
单核CPU需调用Thread.SpinWait或Thread.Yield
配合SpinWait结构实现自适应等待
同步机制对比指南
机制 跨进程 开销级别 最佳适用场景 lock ❌ 低 通用临界区保护 Mutex ✔️ 高 进程间资源独占 Semaphore ✔️ 中 并发数限制（跨进程） SemaphoreSlim ❌ 低 并发数限制（进程内） ReaderWriterLockSlim ❌ 中 读多写少场景 SpinLock ❌ 极低 纳秒级临界区 Interlocked - 无锁 简单原子操作
选择原则：
优先考虑用户态锁（lock/SpinLock/SemaphoreSlim）
跨进程需求必须使用内核对象（Mutex/Semaphore）
读写比例超过10:1时考虑读写锁
自旋锁仅用于高频短操作（如链表指针修改）
通过以上结构化的分类和对比，开发者可以更精准地选择适合特定场景的线程同步方案。建议在实际使用中配合性能分析工具（如BenchmarkDotNet）进行量化验证。
💡 ASP.NET 的异步编程（async/await）本质是单进程内的线程调度，不算“跨进程”。每个 IIS 应用程序池对应一个独立的工作进程（w3wp.exe），不同用户访问同一应用程序池下的 ASP.NET 网站，两者的请求均由同一个 w3wp.exe 进程处理。可能跨进程的场景有：Web Garden 配置、多应用程序池部署等。
在 C# 中，除了常规锁机制（如 lock、Mutex、Semaphore 等），还有一些内置类型通过内部锁或无锁设计实现线程安全。以下是常见的几类：
线程安全集合（System.Collections.Concurrent）这些集合通过细粒度锁或无锁算法（如 CAS）实现线程安全，适合高并发场景。
ConcurrentDictionary：分段锁机制，将数据分片存储，每个分片独立加锁，减少锁竞争。
ConcurrentQueue / ConcurrentStack：基于原子操作（Interlocked）保证线程安全。
ConcurrentBag：每个线程维护本地存储，减少争用，适合频繁添加和移除的场景。
BlockingCollection：基于 ConcurrentQueue 和信号量（SemaphoreSlim）实现生产-消费者模式，支持阻塞和超时。
不可变集合（System.Collections.Immutable） 通过数据不可变性实现线程安全（无需锁），每次修改返回新对象。
Lazy 的线程安全初始化（Lazy<T>） 通过锁或 Interlocked 确保延迟初始化的线程安全。
通道（System.Threading.Channels）用于异步生产-消费者模型，内部通过锁和信号量管理容量限制。
内存缓存（System.Runtime.Caching.MemoryCache）内部使用锁保护共享状态，确保线程安全。
原子操作类型（Interlocked 类、Volatile 关键字、Unsafe 类）通过 CPU 指令实现无锁线程安全。
其他同步工具（Barrier、CountdownEvent）虽然不是严格意义上的锁，但用于协调线程。
前言：
ChatGPT 给了 3 条建议：
在应用程序中正确释放数据库连接。确保在使用完数据库连接后，将其关闭并将其返回到连接池中。您可以使用 using 语句来确保连接在使用完毕后被正确释放。
调整连接池的大小。默认情况下，连接池的最大大小为 100。如果您的应用程序需要更多的连接，则可以增加连接池的大小。您可以在连接字符串中设置 Max Pool Size 属性来调整连接池的大小。
调整连接池的超时时间。默认情况下，连接池中的连接在 30 秒钟内未使用时将被关闭。如果您的应用程序需要更长的连接时间，则可以增加连接池的超时时间。您可以在连接字符串中设置 Connection Lifetime 属性来调整连接池的超时时间。
亲测有效，尤其是第 3 条，原因是 Connection Lifetime 的默认值是 0，即没有超时限制。
—— 2023.5
一般地，我们使用 EF 连接数据库前会先初始化一个数据库上下文：
dbEntities db = new dbEntities();虽然 ASP.NET 会在查询完毕后自动关闭该连接，但是在什么情况下回收等都是不确定的，所以会导致 MySQL 中出现很多 Sleep 的连接（执行命令 SHOW FULL PROCESSLIST 可见），占用数据库的连接数，除非主动调用 Dispose()：
db.Dispose();官方建议的写法是使用 using 语法：
using (dbEntities db = new dbEntities())
{
}using 会自动调用 Dispose()。这样对减少连接数是很有效的，但官方提示为了提高下一次连接的速度，并不会完全关闭所有连接。
C# 8 建议写法：
using dbEntities db = new dbEntities();在实际项目中（该项目有 500+处数据库连接）测试结果，在不执行 Dispose() 时稳定为 140 个左右连接数，使用 using 或 Dispose() 后稳定变为 40 个左右。
如果不小心在 using 外部或 Dispose() 后再次对该上下文执行查询操作会出现异常：
无法完成该操作，因为 DbContext 已释放。
或
此 ObjectContext 实例已释放，不可再用于需要连接的操作。
所以要避免出现这种情况。这里还有一种另类的解决方法（不建议），根据上下文的特性，只要在 using 内查询一次（譬如视图中需要用到的导航属性，即外键关联的表），就可以在外部使用这个属性。
（建议）在 ASP.NET MVC 或 Web API 项目中，如果一个控制器中仅在 Action 外部定义一个 DbContext，那么，只要重写该控制器的 Dispose() 方法即可：
private dbEntities db = new dbEntities();
protected override void Dispose(bool disposing)
{
if (disposing)
{
db.Dispose();
}
base.Dispose(disposing);
}上下文使用 private 修饰即可。