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用于并行编程的数据结构

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.NET 提供了几种对并行编程非常有用的类型，包括一组并发集合类、轻型同步基元和用于迟缓初始化的类型。 可以将这些类型与任何多线程应用代码（包括任务并行库和 PLINQ）结合使用。

并发回收类

System.Collections.Concurrent 命名空间中的回收类提供线程安全的添加和删除操作，以尽可能地避免锁定，并在需要锁定时使用细粒度锁定。 并发集合类在访问项时不需要用户代码执行任何锁定。 如果多个线程在回收中添加和删除项，并发回收类可以显著提高 System.Collections.ArrayList 和 System.Collections.Generic.List<T>（具有用户实现的锁定）等类型的性能。

下表列出了并发集合类：

类型 说明
System.Collections.Concurrent.BlockingCollection<T> 为实现 System.Collections.Concurrent.IProducerConsumerCollection<T> 的线程安全集合提供阻塞和限制功能。 如果没有槽可用或回收已满，阻止制作者线程。 如果回收为空，阻止使用者线程。 此类型还支持使用者和制作者执行非阻止访问。 可以将 BlockingCollection<T> 用作基类或后备存储，以便为支持 IEnumerable<T> 的任何回收类提供阻止和绑定。
System.Collections.Concurrent.ConcurrentBag<T> 提供可缩放的添加和获取操作的线程安全包实现。
System.Collections.Concurrent.ConcurrentDictionary<TKey,TValue> 可缩放的并发字典类型。
System.Collections.Concurrent.ConcurrentQueue<T> 可缩放的并发 FIFO 队列。
System.Collections.Concurrent.ConcurrentStack<T> 可缩放的并发 LIFO 堆栈。

有关详细信息，请参阅线程安全集合。

同步基元

通过消除旧多线程处理代码中高昂的锁定机制，System.Threading 命名空间中的同步基元实现了细粒度并发和更快速的性能。

下表列出了同步类型：

类型 说明
System.Threading.Barrier 通过让每个任务可以在某一点指示自己已到达，并一直阻止到部分或全部任务已到达，让多个线程可以并行处理算法。 有关详细信息，请参阅 Barrier。
System.Threading.CountdownEvent 通过提供简单的回收机制，简化分支和联接方案。 有关详细信息，请参阅 CountdownEvent。
System.Threading.ManualResetEventSlim 类似于 System.Threading.ManualResetEvent 的同步基元。 虽然 ManualResetEventSlim 是轻型基元，但只能用于进程内通信。
System.Threading.SemaphoreSlim 限制可同时访问资源或资源池的线程数的同步基元。 有关详细信息，请参阅 Semaphore 和 SemaphoreSlim。
System.Threading.SpinLock 互斥锁基元，导致尝试获取锁的线程先在循环中等待或旋转一段时间，再生成量程。 在应缩短锁等待时间的情况下，SpinLock 的性能优于其他形式的锁定。 有关详细信息，请参阅 SpinLock。
System.Threading.SpinWait 小的轻型类型，它会旋转一段指定的时间，并最终将线程置于等待状态（如果超出旋转计数的话）。 有关详细信息，请参阅 SpinWait。

有关详细信息，请参阅：

迟缓初始化类

通过迟缓初始化，除非需要，否则不分配对象内存。 迟缓初始化可以提升性能，具体是通过在整个程序生存期内均匀分布对象分配。 若要为任何自定义类型启用迟缓初始化，可以包装类型 Lazy<T>。

下表列出了迟缓初始化类型：

类型 说明
System.Lazy<T> 提供线程安全的轻型迟缓初始化。
System.Threading.ThreadLocal<T> 每线程提供迟缓初始化值，其中每线程迟缓调用初始化函数。
System.Threading.LazyInitializer 提供静态方法，避免出现需要分配专用迟缓初始化实例的情况。 相反，它们使用引用是为了确保目标在获得访问时已初始化。

若要了解详细信息，请参阅迟缓初始化

聚合异常

System.AggregateException 类型可用于捕获对各个线程并发抛出的多个异常，并将它们作为一个异常返回给联接线程。 为此，System.Threading.Tasks.Task 和 System.Threading.Tasks.Parallel 类型以及 PLINQ 大量使用 AggregateException。 有关详细信息，请参阅异常处理和如何：处理 PLINQ 查询中的异常。

请参阅