多线程同步锁，选lock、Monitor、Mutex、Semaphore还是SemaphoreSlim？

最新推荐文章于 2025-08-07 08:38:11 发布

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#多线程 #Mutex #Semaphore #SemaphoreSlim #lock

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本文通过实验对比了C#中Mutex、Semaphore、SemaphoreSlim、lock关键字和Monitor的性能，发现lock关键字和Monitor性能最优，适合进程内同步，而Mutex和Semaphore适合跨进程同步。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

写代码过程中，难免会用到多线程，不同线程访问同一资源，常常需要同步锁，避免出现脏数据的情况，C#中常用的有lock关键字以及Monitor、Mutex、Semaphore、SemaphoreSlim等类，它们都能起到同步锁的左右，虽然不是文章说Semaphore不是同步锁的作用，但如果把同时访问的线程数量限制为1，可以起到同步锁的作用，SemaphoreSlim则是Semaphore的轻量级版本，既然它们都可实现同步锁目的，究竟应该选择何种方式？
这就需要根据应用场景及性能来决定，Mutex、Semaphore可以实现跨进程同步，lock关键字、Monitor、SemaphoreSlim则适合进程内同步，很多情况下，我们仅需要在进程内同步，虽然这几种方式都能使用，但究竟应该选择何种方式，需要根据它们的性能来确定，它们性能有什么差别呢？我们来个试验说明：
1、构建一个简单的函数Acc，该函数仅为消耗CPU资源：

private int Acc(int times)
{
    times += 1;
    return times;
}

2、多种同步方式循环多次调用Acc函数，测试消耗时间，以下是lock及Mutex的代码，其他代码都差不多不一一列举。

private void Test(int times)
{
    for (int i = 0; i < times; i++)
    {
        lock(this)
        {
            Acc(i);
        }
    }
}
private void Test(Mutex locker, int times)
{
    for(int i = 0; i < times; i++)
    {
        locker.WaitOne();
        Acc(i);
        locker.ReleaseMutex();
    }
}

3、分别调用这些测试函数，传递相同的times参数，计算耗费时间，下面数据是在我机器上times为0xFFFFF的一次输出数据（单位：毫秒）：

Mutex	Semaphore	SemaphoreSlim	lock关键字	Monitor
1328.54	1335.39	163.66	19.92	18.93

从耗费时间来看，它们之间的性能为量级的差别，Mutex、Semaphore同一级别耗费时间最多、SemaphoreSlim耗费时间次之，lock关键字、Monitor同一一个级别耗费最少，因此我们实际使用过程中，需要根据需要选择同步方式，lock关键字及Monitor类同一级别，但编程便利性不一样，lock最简单，但是lock无法设定超时，有些情况下可能导致死锁，Monitor则可设定超时，代码写不好异常时可能导致没有Release，这需要我们根据情况选定。