合集 - c#基础(6) 1.编码技巧 --- 如何实现字符串运算表达式的计算07-122.编码技巧 --- 同步锁对象的选定07-133.解读 --- yield 关键字07-17 4.并发编程 --- 信号量线程同步07-18 5.并发编程 ---为何要线程池化07-186.编码技巧 --- 谨防闭包陷阱07-19 收起
引言
上文编码技巧 --- 同步锁对象的选定中,提到了在C#中,让线程同步有两种方式:
- 锁(lock、Monitor等)
- 信号量(EventWaitHandle、Semaphore、Mutex)
加锁是最常用的线程同步的方法,就不再讨论,本篇主要讨论使用信号量同步线程。
WaitHandle介绍
实际上,再C#中 EventWaitHandle
、 Semaphore
、 Mutex
都是抽象类 WaitHandle
的派生类,它提供了一组等待信号的方法和属性。如下图:
主要包含静态方法 SignalAndWait()
,WaitAll()
,WaitAny()
及一个虚方法WaitOne()
。下面介绍一个这几个方法。
介绍这些方法之前,先简单介绍一下 WaitHandle
的派生类 EventWaitHandle
,该派生类有两个实现类 AutoResetEvent
和 ManualResetEvent
,其方法列表如下:
重点说一下,Set()
和Reset()
:
- Set()方法设置事件为有信号状态:当调用
Set()
时,它将被设置为终止状态,并允许一个或多个等待该事件的线程继续执行。 - Reset()方法设置事件为无信号状态:当调用
Reset()
时,它将被设置为非终止状态,所有想要等待该事件的线程都将被阻塞,直到调用Set()
方法使其变为终止状态。
注意:这里的有信号,无信号的意思类似于红绿灯,有信号你才能够通行,对于线程来说,有信号意味着可以接着往下运行,无信号则阻塞等待信号。
接下来的代码段演示皆使用 AutoResetEvent
进行演示。
SignalAndWait()
当调用 WaitHandle
的静态方法 SignalAndWait()
时,会使得当前线程等待一个 WaitHandle
对象的信号,同时设置另一个 WaitHandle
对象为有信号状态。当第一个 WaitHandle
对象收到信号时,当前线程继续执行,同时第二个 WaitHandle
对象变为无信号状态。
static AutoResetEvent event1 = new AutoResetEvent(false);
static AutoResetEvent event2 = new AutoResetEvent(false);
static void Main(string[] args)
{
Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(Worker1));
Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(Worker2));
t1.Start();
t2.Start();
Console.ReadLine();
}
static void Worker1()
{
Console.WriteLine("线程1开始执行……");
event1.WaitOne(); // 等待事件1的发生
Console.WriteLine("线程1收到事件1的信号,继续执行……");
WaitHandle.SignalAndWait(event1, event2); // 发送事件2的信号并等待事件2的发生
Console.WriteLine("线程1收到事件2的信号,继续执行……");
}
static void Worker2()
{
Console.WriteLine("线程2开始执行……");
Thread.Sleep(2000); // 模拟线程2的执行时间
Console.WriteLine("线程2发出事件1的信号……");
event1.Set(); // 发送事件1的信号
Thread.Sleep(2000); // 模拟线程2的执行时间
Console.WriteLine("线程2发出事件2的信号……");
WaitHandle.SignalAndWait(event2, event1); // 发送事件1的信号并等待事件1的发生
Console.WriteLine("线程2收到事件1的信号,继续执行……");
}
输出:
线程1开始执行……
线程2开始执行……
线程2发出事件1的信号……
线程1收到事件1的信号,继续执行……
线程2发出事件2的信号……
线程2收到事件1的信号,继续执行……
线程1收到事件2的信号,继续执行……
WaitAll()
当调用 WaitHandle
的静态方法 WaitAll()
时,它可以等待多个WaitHandle对象的信号,直到所有对象都收到信号或等待超时。
static AutoResetEvent[] events = new AutoResetEvent[3]
{
new AutoResetEvent(false),
new AutoResetEvent(false),
new AutoResetEvent(false)
};
static void Main(string[] args)
{
Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(Worker1));
Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(Worker2));
t1.Start();
t2.Start();
Console.ReadLine();
}
static void Worker1()
{
Console.WriteLine("线程1开始执行……");
WaitHandle.WaitAll(events); // 等待所有事件的发生
Console.WriteLine("线程1收到所有事件的信号,继续执行……");
}
static void Worker2()
{
Console.WriteLine("线程2开始执行……");
Thread.Sleep(2000); // 模拟线程2的执行时间
Console.WriteLine("线程2发出事件1的信号……");
events[0].Set(); // 发送事件1的信号
Thread.Sleep(2000); // 模拟线程2的执行时间
Console.WriteLine("线程2发出事件2的信号……");
events[1].Set(); // 发送事件2的信号
Thread.Sleep(2000); // 模拟线程2的执行时间
Console.WriteLine("线程2发出事件3的信号……");
events[2].Set(); // 发送事件3的信号
}
输出:
线程1开始执行……
线程2开始执行……
线程2发出事件1的信号……
线程2发出事件2的信号……
线程2发出事件3的信号……
线程1收到所有事件的信号,继续执行……
WaitAny()
当调用 WaitHandle
的静态方法 WaitAny()
时,它可以等待多个WaitHandle对象中的任意一个对象收到信号,直到有一个对象收到信号或等待超时。
static AutoResetEvent[] events = new AutoResetEvent[3]
{
new AutoResetEvent(false),
new AutoResetEvent(false),
new AutoResetEvent(false)
};
static void Main(string[] args)
{
Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(Worker1));
Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(Worker2));
t1.Start();
t2.Start();
Console.ReadLine();
}
static void Worker1()
{
Console.WriteLine("线程1开始执行……");
WaitHandle.WaitAny(events); // 等待任意事件的发生
Console.WriteLine("线程1收到任意事件的信号,继续执行……");
}
static void Worker2()
{
Console.WriteLine("线程2开始执行……");
var randomIndex = new Random().Next(0, 2);
Console.WriteLine("线程2发出任意一个事件的信号……");
events[randomIndex].Set(); //发送任意一个事件的信号
}
输出:
线程1开始执行……
线程2开始执行……
线程2发出任意一个事件的信号……
线程1收到任意事件的信号,继续执行……
WaitOne()
WaitOne()
方法上文中其实已经用到了,它就表示阻塞当前线程,等待当前 WaitHandle
对象收到信号,直到对象收到信号或等待超时。如果WaitHandle对象收到信号,WaitOne()方法返回true,否则返回false。使用简单就不在贴代码段。
派生类的异同
上面已经提到了EventWaitHandle
、 Semaphore
、 Mutex
都是抽象类 WaitHandle
的派生类,它们的作用类似,但在使用和实现上有一些不同。下面我们来简单介绍下它们的异同点。
-
EventWaitHandle:
EventWaitHandle
有两种类型:AutoResetEvent
和ManualResetEvent
。它们的区别在于AutoResetEvent
在有信号时只通知一个等待线程,而ManualResetEvent
在有信号时通知所有等待线程。
两者设置为终止状态的方式都是调用Set()
方法。 -
Semaphore
Semaphore
可以用于多个线程之间的资源控制。Semaphore
可以控制同时访问共享资源的线程数量。设置为终止状态的方式是调用Release()
方法。 -
Mutex
Mutex
可以用于多个线程之间的互斥访问共享资源。Mutex
可以保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源。设置为终止状态的方式是调用ReleaseMutex()
方法。
出处:https://www.cnblogs.com/pandefu/p/17536279.html
标签:----,Console,信号量,线程,事件,信号,new,WaitHandle From: https://www.cnblogs.com/mq0036/p/17566699.html