多线程:C#线程同步lock,Monitor,Mutex,同步事件和等待句柄(中)
2008-07-30 01:08
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本篇继续介绍WaitHandler类及其子类Mutex,ManualResetEvent,AutoResetEvent的用法。.NET中线程同步的方式多的让人看了眼花缭乱,究竟该怎么去理解呢?其实,我们抛开.NET环境看线程同步,无非是执行两种操作:一是互斥/加锁,目的是保证临界区代码操作的“原子性”;另一种是信号灯操作,目的是保证多个线程按照一定顺序执行,如生产者线程要先于消费者线程执行。.NET中线程同步的类无非是对这两种方式的封装,目的归根结底都可以归结为实现互斥/加锁或者是信号灯这两种方式,只是它们的适用场合有所不。下面我们根据类的层次结构了解WaitHandler及其子类。
1.WaitHandler
WaitHandle是Mutex,Semaphore,EventWaitHandler,AutoResetEvent,ManualResetEvent共同的祖先,它封装Win32同步句柄内核对象,也就是说是这些内核对象的托管版本。
线程可以通过调用WaitHandler实例的方法WaitOne在单个等待句柄上阻止。此外,WaitHandler类重载了静态方法,以等待所有指定的等待句柄都已收集到信号WaitAll,或者等待某一指定的等待句柄收集到信号WaitAny。这些方法都提供了放弃等待的超时间隔、在进入等待之前退出同步上下文的机会,并允许其它线程使用同步上下文。WaitHandler是C#中的抽象类,不能实例化。
2.EventWaitHandler vs. ManualResetEvent vs. AutoResetEvent(同步事件)
我们先看看两个子类ManualResetEvent和AutoResetEvent在.NET Framework中的实现:
");
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine("服务员:宫爆鸡丁好了");
eventWait.Set();
while (true)
{
if (eventOver.WaitOne(1000, false))
{
Console.WriteLine("服务员:两位请买单");
eventOver.Reset();
}
}
}
public void Consume()
{
while (true)
{
if (eventWait.WaitOne(1000, false))
{
Console.WriteLine(this.name + ":开始吃宫爆鸡丁");
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine(this.name + ":宫爆鸡丁吃光了");
eventWait.Reset();
eventOver.Set();
break;
}
else
{
Console.WriteLine(this.name + ":等着上菜无聊先玩会手机游戏");
}
}
}
}
public class App
{
public static void Main(string[] args)
{
EventWaitTest zhangsan = new EventWaitTest("张三");
EventWaitTest lisi = new EventWaitTest("李四");
Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(zhangsan.Consume));
Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(lisi.Consume));
Thread t3 = new Thread(new ThreadStart(EventWaitTest.Product));
t1.Start();
t2.Start();
t3.Start();
Console.Read();
}
}
编译后查看运行结果,符合我们的预期,控制台输出为:
服务员:厨师在做菜呢,两位稍等...
张三:等着上菜无聊先玩会手机游戏
李四:等着上菜无聊先玩会手机游戏
张三:等着上菜无聊先玩会手机游戏
李四:等着上菜无聊先玩会手机游戏
服务员:宫爆鸡丁好了
张三:开始吃宫爆鸡丁
李四:开始吃宫爆鸡丁
张三:宫爆鸡丁吃光了
李四:宫爆鸡丁吃光了
服务员:两位请买单
如果改用AutoResetEvent进行同步呢?会出现什么样的结果?恐怕张三和李四就要打起来了,一个享用了美味的宫爆鸡丁,另一个到要付账的时候却还在玩游戏。感兴趣的朋友可以把注释的那行代码注释去掉,并把下面一行代码注释掉,运行程序看会出现怎样的结果。
3.Mutex(互斥体)
Mutex和EventWaitHandler有着共同的父类WaitHandler类,它们同步的函数用法也差不多,这里不再赘述。Mutex的突出特点是可以跨应用程序域边界对资源进行独占访问,即可以用于同步不同进程中的线程,这种功能当然这是以牺牲更多的系统资源为代价的。
这种跨进程同步的一种应用是,限制同一台电脑中同时打开两个相同的程序。具体实现可以参考《用Mutex或进程限制用户在一台电脑上同时打开两个程序》。
参考资料:AutoResetEvent和ManualResetEvent ,.Net线程问题解答
本篇继续介绍WaitHandler类及其子类Mutex,ManualResetEvent,AutoResetEvent的用法。.NET中线程同步的方式多的让人看了眼花缭乱,究竟该怎么去理解呢?其实,我们抛开.NET环境看线程同步,无非是执行两种操作:一是互斥/加锁,目的是保证临界区代码操作的“原子性”;另一种是信号灯操作,目的是保证多个线程按照一定顺序执行,如生产者线程要先于消费者线程执行。.NET中线程同步的类无非是对这两种方式的封装,目的归根结底都可以归结为实现互斥/加锁或者是信号灯这两种方式,只是它们的适用场合有所不。下面我们根据类的层次结构了解WaitHandler及其子类。
1.WaitHandler
WaitHandle是Mutex,Semaphore,EventWaitHandler,AutoResetEvent,ManualResetEvent共同的祖先,它封装Win32同步句柄内核对象,也就是说是这些内核对象的托管版本。
线程可以通过调用WaitHandler实例的方法WaitOne在单个等待句柄上阻止。此外,WaitHandler类重载了静态方法,以等待所有指定的等待句柄都已收集到信号WaitAll,或者等待某一指定的等待句柄收集到信号WaitAny。这些方法都提供了放弃等待的超时间隔、在进入等待之前退出同步上下文的机会,并允许其它线程使用同步上下文。WaitHandler是C#中的抽象类,不能实例化。
2.EventWaitHandler vs. ManualResetEvent vs. AutoResetEvent(同步事件)
我们先看看两个子类ManualResetEvent和AutoResetEvent在.NET Framework中的实现:
");
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine("服务员:宫爆鸡丁好了");
eventWait.Set();
while (true)
{
if (eventOver.WaitOne(1000, false))
{
Console.WriteLine("服务员:两位请买单");
eventOver.Reset();
}
}
}
public void Consume()
{
while (true)
{
if (eventWait.WaitOne(1000, false))
{
Console.WriteLine(this.name + ":开始吃宫爆鸡丁");
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine(this.name + ":宫爆鸡丁吃光了");
eventWait.Reset();
eventOver.Set();
break;
}
else
{
Console.WriteLine(this.name + ":等着上菜无聊先玩会手机游戏");
}
}
}
}
public class App
{
public static void Main(string[] args)
{
EventWaitTest zhangsan = new EventWaitTest("张三");
EventWaitTest lisi = new EventWaitTest("李四");
Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(zhangsan.Consume));
Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(lisi.Consume));
Thread t3 = new Thread(new ThreadStart(EventWaitTest.Product));
t1.Start();
t2.Start();
t3.Start();
Console.Read();
}
}
编译后查看运行结果,符合我们的预期,控制台输出为:
服务员:厨师在做菜呢,两位稍等...
张三:等着上菜无聊先玩会手机游戏
李四:等着上菜无聊先玩会手机游戏
张三:等着上菜无聊先玩会手机游戏
李四:等着上菜无聊先玩会手机游戏
服务员:宫爆鸡丁好了
张三:开始吃宫爆鸡丁
李四:开始吃宫爆鸡丁
张三:宫爆鸡丁吃光了
李四:宫爆鸡丁吃光了
服务员:两位请买单
如果改用AutoResetEvent进行同步呢?会出现什么样的结果?恐怕张三和李四就要打起来了,一个享用了美味的宫爆鸡丁,另一个到要付账的时候却还在玩游戏。感兴趣的朋友可以把注释的那行代码注释去掉,并把下面一行代码注释掉,运行程序看会出现怎样的结果。
3.Mutex(互斥体)
Mutex和EventWaitHandler有着共同的父类WaitHandler类,它们同步的函数用法也差不多,这里不再赘述。Mutex的突出特点是可以跨应用程序域边界对资源进行独占访问,即可以用于同步不同进程中的线程,这种功能当然这是以牺牲更多的系统资源为代价的。
这种跨进程同步的一种应用是,限制同一台电脑中同时打开两个相同的程序。具体实现可以参考《用Mutex或进程限制用户在一台电脑上同时打开两个程序》。
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