.Net 多线程

    CPU核心数量拥有成千上万的线程，一个线程负责执行一个任务，可分为原生线程和托管线程；【寄存器 < 逻辑核心 < CPU】

原生线程：

    我们将操作系统管理的线程称为原生线程，CPU中的逻辑核心都有N个寄存器，核心根据寄存器从内存中读取指令并运行一段机器码（某逻辑的处理内容），所以，单个逻辑核心同一时间只能执行一个线程（线程切换执行），线程切换可分为主动切换，比如线程内任务完成或IO读取文件等行为主动暂停运行，以及被动切换，即硬件计时器时间片时间超时后，将被动切换；

    CPU中各个寄存器的数据结构则成为上下文，而线程切换称为上下文切换；上下文切换的成本主要在于上下文数据的保存；

原生线程切换

托管线程

    .Net Core基于原生线程搭建的线程模型，由.Net Core管理的线程；

    一个托管线程只能管理一个原生线程，可以为 0:1 （未开始、未关联线程的线程）或 1:1的关系，一个Thread对象就关联一个原生线程； 
    ==> 1，托管代码创建中，只有调用Start方法后，才会创建新的原生线程并关联线程对象；
    ===>2，.Net运行时内部使用时，将同时创建；
    ===>3，非托管代码在原生线程上首次调用托管代码时将创建和关联
    ===>4，Main函数运行

    .Net提供了标准的线程操作接口，

托管线程

    GC 找出存货的对象，清理没有引用的对象，负责执行 ；   
    扫描和清理对象的GC线程（需要停止其他线程运行，实际为GC切换合作模式到抢占模式）；
    负责分配对象或改变对象引用关系的其他线程；

    为了处理上述的矛盾关系：
        ==>抢占模式，不能访问托管堆上的对象，需要等待GC结束，切换到合作模式
        ==>合作模式，可自由访问托管堆上的对象，所以，托管代码需要在合作模式下运行

    托管代码切换：
        ===>主动切换，线程自己切换，托管代码通过P/Invoke嗲用非托管代码 
        ===>被动切换，一个线程切换其他线程的模式，GC线程切换其他线程到抢占模式

    线程切换时，GC应该处于安全点，JIT编译器在生成托管汇编代码时会生成元数据，元数据中包含GC信息，该信息包含了线程运行到某条指令时，哪个位置有应用类型的对象，这些对象将会被作为根对象扫描；

    步骤：暂停线程 => 分析线程是否处于GC安全点

前台线程和后台线程

    Thread创建的都是前台线程，当后台线程全部完成后，前台线程才会结束

线程本地存储

    线程内部的相关数据结构，使用特性[ThreadStatic]，保持线程间的数据独立性；

    通过分段寄存器（上下文一部分）访问到独立的线程存储；

    TLB表（Thread Local Block），使用AppDomain ID作为索引保存 TLM表（Thread Local Module）=> 以模块ID为索引记录托管线程本地存储空间的开始地址

线程本地存储1 线程本地存储2

原子操作

    多线程存在同时访问一个资源，这时，需要一种不可分割且其他原子操作互斥的操作；

    .Net 中 Interlocked类提供了对原子操作的相关方法，结合线程锁（适用于复杂的逻辑操作）/无锁算法就能实现资源同一时间只被一个线程使用；【无锁算法通过修改算法结构来抛弃使用线程锁而达到原子操作，如.Net中的Concurrent...开头的线程安全的数据结构】

    锁：
        ==>自旋锁，基于原子操作，0表示未获取，1已被获取，循环检查锁是否被释放，Thread.SpinWait()可实现一个自旋锁；自旋锁应该在较短的时间内完成任务，否则将长期占用CPU运算核心，而且会造成权重高的线程可能得不到核心计算；所以，处理这种情况可以使用排队自旋锁；自旋锁拥有高性能的处理能力；这里也可以使用new SpinWait().SpinOnce()和SpinLock；.Net性能的提高其实很多的地方都改用了这些自旋锁，不适用于长时间运行的操作；
        ==>互斥锁，获取锁失败时，不重试，而是进入等待，放入等待队列；在线程状态切换（从等待-唤醒-运行）对比自旋锁是很消耗时间的；
        ===>信号量，Semaphore类，可跨进程使用（SemaphoreSlim类非跨进程）；使用线程管理的方式，对多个线程进行锁的应用操作；
        ===>读写锁，频繁读取并需要一定时间的场景，分为读取锁、写入锁，实质相当于一个混合锁，在自旋次数后，进入线程等待队列中等待，保证 读取锁、写入锁会同时存在同一线程

Thread.Sleep()、Thread.Yield 在Windows下

    Sleep()方法：调用系统SleepEx，切换到任意核心关联的带运行队列中的线程，如果参数设置为0；

    Yield()：当前逻辑核心关联的待运行队列中的线程；

    如果是Linux系统，则两者没有区别