SpinLock(自旋锁)

SpinLock 结构是一个低级别的互斥同步基元，它在等待获取锁时进行旋转。 在多核计算机上，当等待时间预计较短且极少出现争用情况时，SpinLock 的性能将高于其他类型的锁。 不过，仅在通过分析确定 System.Threading.Monitor 方法或 Interlocked 方法显著降低了程序的性能时使用 SpinLock。

System.Threading.SpinLock 是一个低级别的互斥锁，可用于等待时间非常短的场合。SpinLock 不是可重入的。 在线程进入锁之后，它必须先正确地退出锁，然后才能再次进入锁。 通常，任何重新进入锁的尝试都会导致死锁，并且死锁非常难调试。 作为开发的辅助手段，System.Threading.SpinLock 支持一种线程跟踪模式，当线程尝试重新进入它已经持有的锁时，此模式将会导致引发异常。 这将让您更易于定位到锁未正确退出的点。 通过使用一个采用布尔输入形参的 SpinLock 构造函数并传入 true 实参，可以启用线程跟踪模式。 完成开发和测试阶段之后，应关闭线程跟踪模式以获得更好的性能。

使用SpinLock的Demo：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Diagnostics;

using System.Threading;

using System.Threading.Tasks;

namespace MyConsole2

{

    class Program

    {

        const int N = 10000;

        static Queue<Data> _queue = new Queue<Data>();

        static object _lock = new object();

        static SpinLock _spinlock = new SpinLock();

        class Data

        {

            public string Name { get; set; }

            public double Number { get; set; }

        }

        static void UpdateWithSpinLock(Data d, int i)

        {

            bool lockTaken = false;

            try

            {

                _spinlock.Enter(ref lockTaken);

                _queue.Enqueue(d);

            }

            finally

            {

                if (lockTaken) _spinlock.Exit(false);

            }

        }

        static void UseSpinLock()

        {

            Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

            Parallel.Invoke(()=> {

                for (int i = 0; i < N; i++)

                {

                    UpdateWithSpinLock(new Data() { Name = i.ToString(), Number = i }, i);

                }

            },

            ()=> {

                for (int i = 0; i < N; i++)

                {

                    UpdateWithSpinLock(new Data() { Name = i.ToString(), Number = i }, i);

                }

            });

            sw.Stop();

            Console.WriteLine("elapsed ms with spinlock: {0}", sw.ElapsedMilliseconds);

        }

        static void UpdateWithLock(Data d, int i)

        {

            lock (_lock)

            {

                _queue.Enqueue(d);

            }

        }

        private static void UseLock()

        {

            Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

            Parallel.Invoke(

                    () => {

                        for (int i = 0; i < N; i++)

                        {

                            UpdateWithLock(new Data() { Name = i.ToString(), Number = i }, i);

                        }

                    },

                    () => {

                        for (int i = 0; i < N; i++)

                        {

                            UpdateWithLock(new Data() { Name = i.ToString(), Number = i }, i);

                        }

                    }

                );

            sw.Stop();

            Console.WriteLine("elapsed ms with lock: {0}", sw.ElapsedMilliseconds);

        }

        static void Main(string[] args)

        {

            UseLock();

            _queue.Clear();

            UseSpinLock();

            Console.ReadLine();

        }        

    }

}