lock、Monitor、Mutex 会像 SpinWait 一样浪费 CPU 周期吗？答案

【问题标题】：Does lock, Monitor, Mutex waste CPU cycles like SpinWait?lock、Monitor、Mutex 会像 SpinWait 一样浪费 CPU 周期吗？
【发布时间】：2020-07-09 05:24:55
【问题描述】：

最近我开始在 C# 中使用任务并行库学习并行编程，我读到 SpinLock 会浪费 CPU 周期并一直旋转直到获得锁为止。另外在比较方法时： Thread.Sleep 和 Thread.SpinUntil 我发现 Thread.sleep 释放调度程序，以便调度程序可以调度其他线程。这对锁、监视器、互斥锁和互锁也适用吗？ CLR 是否允许调度程序在 lock、Monitor、Mutex、Interlocked 等待进入临界区时调度其他线程？

【问题讨论】：

“发布调度程序” 不是一个东西。 “CLR 是否允许调度程序调度其他线程...”是的。然而，回答这个问题非常困难，因为术语的使用不寻常，而且很难理解您实际在问什么或为什么

标签： c# .net multithreading parallel-processing synchronization

【解决方案1】：

很难理解你的问题。我是这样尝试的：

SpinLock 很特别，因为它会执行“忙等待”。仅在您知道线程将等待很短的时间时使用，例如一些 CPU 周期。
lock、Monitor 和 Mutex 不忙等待。这些是线程同步的常规和最常用的方法。
Interlocked 根本不锁定。它用于所谓的“无锁同步”，这很棘手，应该很少使用。

我不知道您所说的调度程序是什么意思。线程一直在运行，直到它们以某种方式被锁定。只有一个线程可以获得相同的锁。当您创建自己的线程时，它们由操作系统（AFAIK）调度。当您使用线程池时，它们会被安排在那里。

【讨论】：

调度程序意味着在等待时为线程池中的其他线程提供服务，例如我有 3 个线程，一个线程正在执行锁的关键部分，所以它已经获得了锁....现在线程 2 也想要执行代码的关键部分，但必须等待，因为代码当前在线程 1 下.....现在我的问题是：因为线程 2 正在等待进入临界区。 cpu 会处理线程 3，或者简而言之，它将上下文切换到线程 3，或者就像自旋锁一样一直等待直到线程释放锁......
线程不会保持核心忙碌，除了 SpinLock。
当您使用线程池并且线程数量有限时，您可能会遇到问题。当达到最大线程数时，不再创建线程，即使所有线程都在等待。所以线程不会让 CPU 核心保持忙碌，但它们可能会占用线程池中的线程，但线程数量有限。