以下是 C# 中使用?int?類型結合?Interlocked?類實現原子操作的完整示例，涵蓋狀態切換、計數控制等常見場景：

完整代碼示例csharp

using System;
using System.Threading;/// <summary>
/// 基于整數類型的原子操作工具類（線程安全）
/// 適用于開關狀態控制、計數器等場景
/// </summary>
public static class AtomicStateManager
{// 核心狀態變量：用整數表示不同狀態// 示例場景：0=關閉（False），1=開啟（True）；也可擴展為多狀態（如0=未初始化，1=運行中，2=已停止）private static int _state = 0; #region 基礎狀態控制（開關場景）/// <summary>/// 原子設置狀態為“開啟”（對應值1）/// </summary>public static void Enable(){// 直接將狀態設為1，無視當前值（原子操作）Interlocked.Exchange(ref _state, 1);}/// <summary>/// 原子設置狀態為“關閉”（對應值0）/// </summary>public static void Disable(){// 直接將狀態設為0，無視當前值（原子操作）Interlocked.Exchange(ref _state, 0);}/// <summary>/// 原子切換狀態（0→1 或 1→0）/// </summary>public static void Toggle(){// 循環嘗試切換，直到成功（處理并發沖突）do{int currentState = _state; // 讀取當前狀態int newState = currentState == 1 ? 0 : 1; // 計算目標狀態// 比較并交換：如果當前值仍為currentState，則更新為newState// 若交換失敗（返回值≠currentState），則重試} while (Interlocked.CompareExchange(ref _state, newState, _state) != _state);}/// <summary>/// 原子讀取當前狀態是否為“開啟”/// </summary>/// <returns>True=開啟（1），False=關閉（0）</returns>public static bool IsEnabled(){// 用CompareExchange確保讀取到最新值（避免CPU緩存導致的臟讀）return Interlocked.CompareExchange(ref _state, 0, 0) == 1;}#endregion#region 計數器場景（原子增減）/// <summary>/// 原子遞增狀態值（+1）/// </summary>/// <returns>遞增后的新值</returns>public static int Increment(){return Interlocked.Increment(ref _state);}/// <summary>/// 原子遞減狀態值（-1）/// </summary>/// <returns>遞減后的新值</returns>public static int Decrement(){return Interlocked.Decrement(ref _state);}/// <summary>/// 原子讀取當前計數值/// </summary>/// <returns>當前狀態值</returns>public static int GetCount(){return Interlocked.CompareExchange(ref _state, 0, 0);}#endregion#region 高級場景：條件更新（僅當滿足條件時修改）/// <summary>/// 僅當當前狀態為“關閉”時，原子設置為“開啟”/// </summary>/// <returns>True=更新成功，False=當前狀態不滿足條件</returns>public static bool EnableIfDisabled(){// 比較并交換：若當前值為0（關閉），則更新為1（開啟）int originalValue = Interlocked.CompareExchange(ref _state, 1, 0);return originalValue == 0; // 若原始值為0，說明更新成功}/// <summary>/// 僅當當前狀態為目標值時，原子更新為新值/// </summary>/// <param name="expectedValue">預期當前值</param>/// <param name="newValue">目標新值</param>/// <returns>True=更新成功，False=當前值不符預期</returns>public static bool UpdateIfMatch(int expectedValue, int newValue){int originalValue = Interlocked.CompareExchange(ref _state, newValue, expectedValue);return originalValue == expectedValue;}#endregion
}

使用示例csharp

class Program
{static void Main(){// 1. 開關狀態場景AtomicStateManager.Enable();Console.WriteLine($"是否開啟：{AtomicStateManager.IsEnabled()}"); // 輸出：TrueAtomicStateManager.Toggle();Console.WriteLine($"切換后是否開啟：{AtomicStateManager.IsEnabled()}"); // 輸出：Falsebool updateSuccess = AtomicStateManager.EnableIfDisabled();Console.WriteLine($"是否成功開啟：{updateSuccess}"); // 輸出：TrueConsole.WriteLine($"當前狀態：{AtomicStateManager.IsEnabled()}"); // 輸出：True// 2. 計數器場景AtomicStateManager.Increment(); // 狀態從1→2AtomicStateManager.Increment(); // 狀態從2→3Console.WriteLine($"當前計數：{AtomicStateManager.GetCount()}"); // 輸出：3AtomicStateManager.Decrement(); // 狀態從3→2Console.WriteLine($"遞減后計數：{AtomicStateManager.GetCount()}"); // 輸出：2// 3. 條件更新場景bool conditionUpdate = AtomicStateManager.UpdateIfMatch(2, 100);Console.WriteLine($"條件更新是否成功：{conditionUpdate}"); // 輸出：TrueConsole.WriteLine($"更新后的值：{AtomicStateManager.GetCount()}"); // 輸出：100}
}

核心原理與優勢

1. 原子性保證：
   Interlocked?類的方法通過底層硬件指令實現原子操作，確保操作過程不會被其他線程打斷，避免競態條件。

2. 性能優化：
   相比?lock?等鎖機制，Interlocked?操作無需上下文切換，開銷更小，適合高頻訪問場景。

3. 可見性保證：
   所有?Interlocked?操作會強制刷新 CPU 緩存，確保所有線程看到的是最新值，避免因緩存導致的數據不一致。

4. 靈活性擴展：
   示例中用?0?和?1?表示開關狀態，實際可擴展為多狀態（如?0=未初始化、1=運行中、2=已停止），通過?UpdateIfMatch?方法實現復雜狀態轉換。

這種方式特別適合 IIS 等多線程環境下的全局變量控制，可有效避免并發修改導致的異常。

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VB.NET的用法例子：

將布爾值轉換為整數類型（如?Integer）后使用?Interlocked?類的原子操作（如遞增、遞減、比較交換），在多線程場景中會更直觀且高效。這種方式特別適合需要 "開關狀態切換" 或 "計數控制" 的場景。

以下是?VB.NET?中基于整數類型的原子操作實現，以?GetServerInfo?的狀態控制為例：

實現示例：VB.NET 用整數類型模擬狀態，結合原子操作

vb

Imports System.Threading' 用整數表示狀態：0=關閉（False），1=開啟（True）
Private Shared _serverInfoState As Integer = 0 ' 初始狀態：關閉' 原子開啟（設置為1）
Public Sub EnableServerInfo()Interlocked.Exchange(_serverInfoState, 1)
End Sub' 原子關閉（設置為0）
Public Sub DisableServerInfo()Interlocked.Exchange(_serverInfoState, 0)
End Sub' 原子切換狀態（0→1 或 1→0）
Public Sub ToggleServerInfo()' 循環嘗試切換，直到成功（處理并發沖突）DoDim currentState = _serverInfoStateDim newState = If(currentState = 1, 0, 1)' 比較并交換：如果當前值仍為 currentState，則更新為 newStateLoop While Interlocked.CompareExchange(_serverInfoState, newState, currentState) <> currentState
End Sub' 原子讀取當前狀態
Public Function IsServerInfoEnabled() As Boolean' 讀取操作本身是原子的，但用 CompareExchange 確保可見性Return Interlocked.CompareExchange(_serverInfoState, 0, 0) = 1
End Function' 原子遞增（適合計數場景）
Public Sub IncrementCounter()Interlocked.Increment(_serverInfoState)
End Sub' 原子遞減（適合計數場景）
Public Sub DecrementCounter()Interlocked.Decrement(_serverInfoState)
End Sub

優勢說明

1. 操作直觀：
   用?0?和?1?對應?False?和?True，通過?Interlocked.Increment/Decrement?可直接實現計數，無需額外轉換邏輯。

2. 性能優異：
   Interlocked?類的方法是底層硬件支持的原子操作，比?SyncLock?等鎖機制開銷更小，尤其適合高頻訪問的場景。

3. 避免競態條件：

   • Exchange?確保 "設置新值" 操作的原子性，不會被其他線程打斷。
   • CompareExchange?結合循環可實現 "檢查 - 更新" 的原子性（如?ToggleServerInfo?方法），避免并發下的狀態不一致。

4. 可見性保證：
   Interlocked?操作會強制刷新 CPU 緩存，確保所有線程看到的是最新值（避免因緩存導致的 "臟讀"）。

適用場景

• 簡單的開關狀態（如?GetServerInfo?的啟用 / 禁用）。
• 計數器（如統計并發請求數、操作次數）。
• 需要原子 "檢查并修改" 的邏輯（如僅當狀態為關閉時才開啟）。

如果你的場景涉及更復雜的狀態轉換（如多值狀態），這種整數映射方式同樣適用，只需擴展數值對應的含義即可（如?0=未初始化、1=運行中、2=已停止）。