Какие методы синхронного взаимодействия существуют и когда они применяются

Что проверяют

Умеете ли вы выбрать примитив синхронизации в .NET по задаче и знаете ли, какие из них совместимы с async/await. Если неясно, про потоки вопрос или про взаимодействие сервисов, уточните. Про потоки следом обычно спрашивают, почему внутри lock нельзя await и чем его заменить.

Как отвечать

Разложите инструменты по сценариям:

• lock: взаимное исключение внутри процесса. Компилятор разворачивает его в Monitor.Enter и Monitor.Exit в try/finally. В .NET 9 появился тип System.Threading.Lock, и для объекта этого типа C# 13 генерирует вызов EnterScope(), это быстрее классического Monitor;
• Monitor: то же, плюс TryEnter с таймаутом и Wait/Pulse для ожидания условия;
• Interlocked: атомарные Increment, CompareExchange без блокировки. Для счётчиков и флагов дешевле любого lock;
• SemaphoreSlim: ограничивает число параллельных участников и умеет WaitAsync, поэтому это обычная замена lock в асинхронном коде;
• ReaderWriterLockSlim: много читателей или один писатель, для кешей с редкой записью;
• Mutex и Semaphore: объекты ядра ОС, медленные. Нужны ради именованных версий и синхронизации между процессами, например чтобы запустить единственный экземпляр приложения;
• координация: ManualResetEventSlim, CountdownEvent, Barrier.

Добавьте, что синхронизацию часто лучше убрать совсем: ConcurrentDictionary, Channel<T> для схемы производитель и потребитель, неизменяемые данные.

Где спотыкаются

Пытаются написать await внутри lock. Это ошибка компиляции CS1996, а обход через ручной Monitor сломается: продолжение после await может выполниться в другом потоке, и Monitor.Exit бросит исключение.

Используют Mutex в асинхронном коде. Мьютекс принадлежит потоку, который его захватил, освободить его из другого потока нельзя.

Блокируются на this, typeof(...) или строке. Такой объект виден снаружи, и чужой код может взять ту же блокировку. Нужно приватное поле readonly object только для этой цели.