Почему в асинхронных методах нельзя использовать lock и какие есть альтернативы?

Что проверяют

Знаете ли вы, что lock привязан к потоку, а продолжение после await может выполниться в другом. И отличаете ли вы защиту данных от ограничения параллелизма.

Как отвечать

Сначала поправить формулировку: lock в асинхронном методе не запрещён, запрещён await внутри блока lock, и это ошибка компиляции. Причина в устройстве Monitor: владельцем замка является поток. После await продолжение может подхватить другой поток, и освобождать замок будет уже не тот, кто его брал. Плюс сам смысл теряется: удерживать замок на время сетевого вызова значит выстроить всех в очередь на время ввода-вывода.

Дальше по вариантам:

• короткая синхронная секция внутри асинхронного метода: lock подходит и остаётся самым дешёвым решением, если внутри нет await;
• нужно дождаться доступа асинхронно: SemaphoreSlim;

private readonly SemaphoreSlim gate = new(1, 1);

await gate.WaitAsync(ct);
try { await LoadAsync(ct); }
finally { gate.Release(); }

• потокобезопасная коллекция: ConcurrentDictionary и соседи, часто вместо замка вовсе;
• простое значение или счётчик: Interlocked и неизменяемые объекты;
• сериализация работы: очередь или Channel<T>, где один потребитель разбирает задачи по одной, и синхронизация не нужна в принципе.

Где спотыкаются

Говорят, что lock в асинхронном коде запрещён совсем. Компилятор ругается только на await внутри блока, а короткая синхронная критическая секция там законна и обычно правильнее семафора.

Второе: берут SemaphoreSlim, но забывают Release в finally или входят повторно из вложенного вызова. Семафор не знает владельца и не реентрантен, в отличие от Monitor: повторный вход это вечное ожидание самого себя, а пропущенный Release вешает всех остальных.

Третье: предлагают Mutex как асинхронную альтернативу. Он тоже принадлежит захватившему потоку, освобождать его после await нельзя, и задача у него другая, межпроцессная синхронизация. Туда же попытки обойти проблему через .Result и .Wait(): в контексте с захватом это классическая взаимоблокировка.