ReaderWriterLock(定义支持单个写线程和多个读线程的锁),Mutex(一个同步基元，也可用于进程间同步。 )

ReaderWriterLock 用于同步对资源的访问。在任一特定时刻，它允许多个线程同时进行读访问，或者允许单个线程进行写访问。在资源不经常发生更改的情况下，ReaderWriterLock 所提供的吞吐量比简单的一次只允许一个线程的锁（如 Monitor）更高。

在多数访问为读访问，而写访问频率较低、持续时间也比较短的情况下，ReaderWriterLock 的性能最好。多个读线程与单个写线程交替进行操作，所以读线程和写线程都不会长时间阻止。

一个线程可以持有读线程锁或写线程锁，但是不能同时持有两者。若要获取写线程锁，请使用 UpgradeToWriterLock 和 DowngradeFromWriterLock，而不要通过释放读线程锁的方式获取。

递归锁请求会增加锁上的锁计数。

读线程和写线程将分别排入各自的队列。当线程释放写线程锁时，此刻读线程队列中的所有等待线程都将被授予读线程锁；当已释放所有读线程锁时，写线程队列中处于等待状态的下一个线程（如果存在）将被授予写线程锁，依此类推。换句话说，ReaderWriterLock 在一组读线程和一个写线程之间交替进行操作。

当写线程队列中有一个线程在等待活动读线程锁被释放时，请求新的读线程锁的线程会排入读线程队列。即使它们能和现有的阅读器锁持有者共享并发访问，也不会给它们的请求授予权限；这有助于防止编写器被阅读器无限期阻止。

大多数在 ReaderWriterLock 上获取锁的方法都采用超时值。使用超时可以避免应用程序中出现死锁。例如，某个线程可能获取了一个资源上的写线程锁，然后请求第二个资源上的读线程锁；同时，另一个线程获取了第二个资源上的写线程锁，并请求第一个资源上的读线程锁。如果不使用超时，这两个线程将出现死锁。

如果超时间隔过期并且没有授予锁请求，则此方法通过引发 ApplicationException 将控制返回给调用线程。线程可以捕捉此异常并确定下一步要进行的操作。

超时用毫秒表示。如果使用 System.TimeSpan 指定超时，则所用的值是 TimeSpan 所表示的毫秒整数的总和。下表显示用毫秒表示的有效超时值。

值 
 说明 
 
-1 
 Infinite. 
 
0 
 无超时。 
 
> 0 
 要等待的毫秒数。 
 

除了 -1 以外，不允许使用负的超时值。如果要使用 -1 以外的负整数来指定超时，系统将使用零（无超时）。如果指定的 TimeSpan 表示的是 -1 以外的负毫秒数，将引发 ArgumentOutOfRangeException。

// This example shows a ReaderWriterLock protecting a shared
// resource that is read concurrently and written exclusively
// by multiple threads.

// The complete code is located in the ReaderWriterLock
// class topic.
using System;
using System.Threading;

public class Test
{
    // Declaring the ReaderWriterLock at the class level
    // makes it visible to all threads.
    // 声明一个ReaderWriterLock,这样各个线程都可以访问它.
    static ReaderWriterLock rwl = new ReaderWriterLock();
    // For this example, the shared resource protected by the
    // ReaderWriterLock is just an integer.
    static int resource = 0;

    const int numThreads = 26;
    static bool running = true;
    static Random rnd = new Random();

    // Statistics.
    static int readerTimeouts = 0;
    static int writerTimeouts = 0;
    static int reads = 0;
    static int writes = 0;

    public static void Main(string[] args)
    {
        // Start a series of threads. Each thread randomly
        // performs reads and writes on the shared resource.
        // 开启几个线程.每个线程都随机的执行读写共享资源
        Thread[] t = new Thread[numThreads];
        for (int i = 0; i < numThreads; i++)
        {
            t[i] = new Thread(new ThreadStart(ThreadProc));
            t[i].Name = new String(Convert.ToChar(i + 65), 1);
            t[i].Start();
            if (i > 10)
                Thread.Sleep(300);
        }

        // Tell the threads to shut down, then wait until they all
        // finish.
        // 通知线程关闭,等待直到他们都完成
        running = false;
        for (int i = 0; i < numThreads; i++)
        {
            t[i].Join();
        }

        // Display statistics.
        Console.WriteLine("\r\n{0} reads, {1} writes, {2} reader time-outs, {3} writer time-outs.",
            reads, writes, readerTimeouts, writerTimeouts);
        Console.WriteLine("Press ENTER to exit.");
        Console.ReadLine();
    }

    static void ThreadProc()
    {
        // As long as a thread runs, it randomly selects
        // various ways to read and write from the shared 
        // resource. Each of the methods demonstrates one 
        // or more features of ReaderWriterLock.
        while (running)
        {
            double action = rnd.NextDouble();
            if (action < .8)
                ReadFromResource(10);
            else if (action < .81)
                ReleaseRestore(50);
            else if (action < .90)
                UpgradeDowngrade(100);
            else
                WriteToResource(100);
        }
    }

    // Shows how to request and release a reader lock, and
    // how to handle time-outs.
    // 显示如何请求和释放读锁，和如何操作过时。
    static void ReadFromResource(int timeOut)
    {
        try
        {
            rwl.AcquireReaderLock(timeOut);
            try
            {
                // It is safe for this thread to read from
                // the shared resource.
                Display("reads resource value " + resource);
                Interlocked.Increment(ref reads);
            }
            finally
            {
                // Ensure that the lock is released.
                rwl.ReleaseReaderLock();
            }
        }
        catch (ApplicationException)
        {
            // The reader lock request timed out.
            Interlocked.Increment(ref readerTimeouts);
        }
    }

    // Shows how to request and release the writer lock, and
    // how to handle time-outs.
    static void WriteToResource(int timeOut)
    {
        try
        {
            rwl.AcquireWriterLock(timeOut);
            try
            {
                // It is safe for this thread to read or write
                // from the shared resource.
                resource = rnd.Next(500);
                Display("writes resource value " + resource);
                Interlocked.Increment(ref writes);
            }
            finally
            {
                // Ensure that the lock is released.
                rwl.ReleaseWriterLock();
            }
        }
        catch (ApplicationException)
        {
            // The writer lock request timed out.
            Interlocked.Increment(ref writerTimeouts);
        }
    }

    // Shows how to request a reader lock, upgrade the
    // reader lock to the writer lock, and downgrade to a
    // reader lock again.
    // 展示如何请求一个读锁，使读锁上升为写锁，然后又重新降为读锁。
    static void UpgradeDowngrade(int timeOut)
    {
        try
        {
            rwl.AcquireReaderLock(timeOut);
            try
            {
                // It is safe for this thread to read from
                // the shared resource.
                Display("reads resource value " + resource);
                Interlocked.Increment(ref reads);

                // If it is necessary to write to the resource,
                // you must either release the reader lock and 
                // then request the writer lock, or upgrade the
                // reader lock. Note that upgrading the reader lock
                // puts the thread in the write queue, behind any
                // other threads that might be waiting for the 
                // writer lock.
                try
                {
                    LockCookie lc = rwl.UpgradeToWriterLock(timeOut);
                    try
                    {
                        // It is safe for this thread to read or write
                        // from the shared resource.
                        // 线程读写共享资源是安全的。
                        resource = rnd.Next(500);
                        Display("writes resource value " + resource);
                        Interlocked.Increment(ref writes);
                    }
                    finally
                    {
                        // Ensure that the lock is released.
                        rwl.DowngradeFromWriterLock(ref lc);
                    }
                }
                catch (ApplicationException)
                {
                    // The upgrade request timed out.
                    Interlocked.Increment(ref writerTimeouts);
                }

                // When the lock has been downgraded, it is 
                // still safe to read from the resource.
                Display("reads resource value " + resource);
                Interlocked.Increment(ref reads);
            }
            finally
            {
                // Ensure that the lock is released.
                rwl.ReleaseReaderLock();
            }
        }
        catch (ApplicationException)
        {
            // The reader lock request timed out.
            Interlocked.Increment(ref readerTimeouts);
        }
    }

    // Shows how to release all locks and later restore
    // the lock state. Shows how to use sequence numbers
    // to determine whether another thread has obtained
    // a writer lock since this thread last accessed the
    // resource.
    // 展示如何释放所有的锁和恢复锁的状态.
    // 展示利用顺序数字来决定另外一个线程是否获取读锁,当这个线程最后访问资源后.
    static void ReleaseRestore(int timeOut)
    {
        int lastWriter;

        try
        {
            rwl.AcquireReaderLock(timeOut);
            try
            {
                // It is safe for this thread to read from
                // the shared resource. Cache the value. (You
                // might do this if reading the resource is
                // an expensive operation.)
                int resourceValue = resource;
                Display("reads resource value " + resourceValue);
                Interlocked.Increment(ref reads);

                // Save the current writer sequence number.
                lastWriter = rwl.WriterSeqNum;

                // Release the lock, and save a cookie so the
                // lock can be restored later.
                LockCookie lc = rwl.ReleaseLock();

                // Wait for a random interval (up to a 
                // quarter of a second), and then restore
                // the previous state of the lock. Note that
                // there is no time-out on the Restore method.
                Thread.Sleep(rnd.Next(250));
                rwl.RestoreLock(ref lc);

                // Check whether other threads obtained the
                // writer lock in the interval. If not, then
                // the cached value of the resource is still
                // valid.
                if (rwl.AnyWritersSince(lastWriter))
                {
                    resourceValue = resource;
                    Interlocked.Increment(ref reads);
                    Display("resource has changed " + resourceValue);
                }
                else
                {
                    Display("resource has not changed " + resourceValue);
                }
            }
            finally
            {
                // Ensure that the lock is released.
                rwl.ReleaseReaderLock();
            }
        }
        catch (ApplicationException)
        {
            // The reader lock request timed out.
            Interlocked.Increment(ref readerTimeouts);
        }
    }

    // Helper method briefly displays the most recent
    // thread action. Comment out calls to Display to 
    // get a better idea of throughput.
    static void Display(string msg)
    {
        Console.Write("Thread {0} {1}.       \r", Thread.CurrentThread.Name, msg);
    }
}

当两个或更多线程需要同时访问一个共享资源时，系统需要使用同步机制来确保一次只有一个线程使用该资源。Mutex 是同步基元，它只向一个线程授予对共享资源的独占访问权。如果一个线程获取了互斥体，则要获取该互斥体的第二个线程将被挂起，直到第一个线程释放该互斥体。

可以使用 WaitHandle.WaitOne 方法请求互斥体的所属权。拥有互斥体的线程可以在对 WaitOne 的重复调用中请求相同的互斥体而不会阻止其执行。但线程必须调用 ReleaseMutex 方法同样多的次数以释放互斥体的所属权。Mutex 类强制线程标识，因此互斥体只能由获得它的线程释放。相反，Semaphore 类不强制线程标识。 

如果线程在拥有互斥体时终止，则称此互斥体被放弃。此互斥体被设置为终止状态，下一个等待的线程获得所属权。如果没有线程拥有互斥体，则互斥体状态为终止。从 .NET Framework 2.0 版开始，需要该互斥体的下一个线程将引发 AbandonedMutexException。在 .NET Framework 2.0 版之前，这样不会引发任何异常。

警告 
出现遗弃的 Mutex 表明存在严重的编码错误。如果某个线程在未释放互斥体时便退出，受此互斥体保护的数据结构可能处于不一致的状态。如果此数据结构的完整性能得到验证，下一个请求此互斥体所属权的线程就可以处理此异常并继续。 
 

互斥体有两种类型：局部互斥体和已命名的系统互斥体。如果使用接受名称的构造函数创建 Mutex 对象，则该对象与具有该名称的操作系统对象关联。已命名的系统互斥体在整个操作系统中都可见，可用于同步进程活动。您可以创建多个 Mutex 对象来表示同一个已命名的系统互斥体，也可以使用 OpenExisting 方法打开现有的已命名系统互斥体。

局部互斥体仅存在于您的进程内。您的进程中任何引用局部 Mutex 对象的线程都可以使用它。每个 Mutex 对象都是一个单独的局部互斥体。

/**//*=====================================================================
  File:      Mutex.cs

  Summary:   Demonstrates how to wait for an object to go signalled
*/


using System;
using System.Threading;


class Resource {
   Mutex m = new Mutex();

   public void Access(Int32 threadNum) {
      m.WaitOne();
      try {
         Console.WriteLine("Start Resource access (Thread={0})", threadNum);
         Thread.Sleep(500);
         Console.WriteLine("Stop  Resource access (Thread={0})", threadNum);
      }
      finally {
         m.ReleaseMutex();
      }
   }
}


class App {
   static Int32 numAsyncOps = 5;
   static AutoResetEvent asyncOpsAreDone = new AutoResetEvent(false);
   static Resource res = new Resource();

   public static void Main() {
      for (Int32 threadNum = 0; threadNum < 5; threadNum++) {
         ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(UpdateResource), threadNum);
      }

      asyncOpsAreDone.WaitOne();
      Console.WriteLine("All operations have completed.");
      Console.ReadLine();
   }


   // The callback method's signature MUST match that of a System.Threading.TimerCallback 
   // delegate (it takes an Object parameter and returns void)
   static void UpdateResource(Object state) {
      res.Access((Int32) state);
      if (Interlocked.Decrement(ref numAsyncOps) == 0)
         asyncOpsAreDone.Set();
   }
}

毛毛的小窝