信号量非常类似于互斥，其区别是，信号量可以同时由多个线程使用。信号量是一种计数的互斥锁定。使用信号量，可以定义允许同时访问受旗语锁定保护的资源的线程个数。如果需要限制可以访问可用资源的线程数，信号量就很有用。例如，如果系统有 3 个物理端口可用，就允许 3 个线程同时访问 I/O 端口，但第 4 个线程需要等待前 3 个线程中的一个释放资源。.
.NET Core 为信号量功能提供了两个类 Semaphore 和SemaphoreSlim。Semaphore 类可以命名，使用系统范围内的资源，允许在不同进程之间同步。SemaphoreSlim 类是对较短等待时间进行了优化的轻型版本。
在下面的示例应用程序中，在Main()方法中创建了 6 个任务和一个计数为 3 的信号量。在 Semaphore 类的构造函数中，定义了锁定个数的计数，它可以用信号量(第二个参数)来获得，还定义了最初释放的锁定数(第一个参数)。如果第一个参数的值小于第二个参数，它们的差就是已经分配线程的计数值。与互斥一样，也可以给信号量指定名称，使之在不同的进程之间共享。这里定义信号量时没有指定名称，所以它只能在这个进程中使用。在创建了 SemaphoreSlim 对象之后，启动 6个任务，它们都获得了相同的信号量。
class Program
{
static void Main()
{
int taskCount = 6;
int semaphoreCount = 3;
var semaphore = new SemaphoreSlim(semaphoreCount, semaphoreCount);
var tasks = new Task[taskCount];
for (int i = 0; i < taskCount; i++)
{
tasks[i] = Task.Run(() => TaskMain(semaphore));
}
Task.WaitAll(tasks);
Console.WriteLine("All tasks finished");
}
//...
在任务的主方法 TaskMain() 中，任务利用 Wait() 方法锁定信号量。信号量的计数是 3，所以有 3 个任务可以得锁定。第 4 个任务必须等待，这里还定义了最长的等待时间为 600 毫秒。如果在该等待时间过后未能获得，任务就把一条消息写入控制台，在循环中继续等待。只要获得了锁定，线程就把一条消息写入控制台，眠一段时间，然后解除锁定。在解除锁定时，在任何情况下一定要解除资源的锁定，这一点很重要。这就是在 finally 处理程序中调用 SemaphoreSlim 类的 Release() 方法的原因。
//...
public static void TaskMain(SemaphoreSlim semaphore)
{
bool isCompleted = false;
while (!isCompleted)
{
if(semaphore.Wait(600))
{
try
{
Console.WriteLine($"Task {Task.CurrentId} locks the semaphore");
Task.Delay(2000).Wait();
}
finally
{
Console.WriteLine($"Task {Task.CurrentId} releases the semaphore");
semaphore.Release();
isCompleted = true;
}
}
else
{
Consloe.WriteLine($"Timeout for task {Task.CurrentID}; wait again");
}
}
}
运行应用程序，可以看到有 4 个线程很快被锁定。ID为 7、8和9 的线程需要等待。该等待会重复进行，直到其中一个被锁定的线程解除了信号量。
Task 4 locks the semaphore
Task 5 locks the semaphore
Task 6 locks the semaphore
Timeout for task 7; wait again
Timeout for task 7; wait again
Timeout for task 8; wait again
Timeout for task 7; wait again
Timeout for task 8; wait again
Timeout for task 7; wait again
Timeout for task 9; wait again
Timeout for task 8; wait again
Task 5 releases the semaphore
Task 7 locks the semaphore
Task 6 releases the semaphore
Task 4 releases the semaphore
Task 8 locks the semaphore
Task 9 locks the semaphore
Task 8 releases the semaphore
Task 7 releases the semaphore
Task 9 releases the semaphore
All tasks finished
