C#多线程之线程同步WaitHandle
一、引言
在前面的文章中，我们是使用“锁”的方式实现了线程间的通信，这种通信方式比较笨重。除了锁之外，.NET中还提供了一些线程间更自由通讯的工具，他们提供了通过“信号”进行通讯的机制，通俗的比喻为“开门”、“关门”：Set()开门、Reset()关门、WaitOne()等着。
二、WaitHandle
WaitHandle位于System.Threading命名空间下，是用来封装等待对共享资源进行独占访问的操作系统特定的对象。WaitHandle是一个抽象类，我们一般不直接使用，而是使用它的派生类：
- AutoResetEvent。
- EventWaitHandle。
- ManualResetEvent。
- Mutex。
- Semaphore。
1、AutoResetEvent
AutoResetEvent表示线程同步事件在一个等待线程释放后收到信号时自动重置。此类不能被继承。
是一个自动阻塞，WaitOne()方法阻塞程序执行，Set()方法释放信息。当释放后阻塞的代码继续执行。但下一次执行还需要等待信号。
通俗来说，WaitOne()是关门，Set()是开门。但开门之后，执行完又自动关门，还需要开门。可以知道超时时间：
// 设置超时时间为2秒，如果2秒后没有信号程序继续执行 are.WaitOne(2000);
看下面的一个例子：
using System;
using System.Threading;
namespace AutoResetEventDemo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 通过构造函数创建，默认是关门
AutoResetEvent are = new AutoResetEvent(false);
Thread t1 = new Thread(() => {
while (true)
{
Console.WriteLine("开始等着开门");
// 执行完WaitOne之后自动关门
are.WaitOne();
Console.WriteLine("又关门了");
}
});
// 启动线程
t1.Start();
Console.WriteLine("按任意键开门");
Console.ReadKey();
//开门
are.Set();
Console.WriteLine("按任意键开门");
Console.ReadKey();
//开门
are.Set();
Console.WriteLine("按任意键开门");
Console.ReadKey();
//开门
are.Set();
Console.ReadKey();
}
}
}
程序输出结果：
举一个形象点的例子，AutoResetEvent相当于火车或者地铁的闸机口，过了一个以后自动关门。
2、ManualResetEvent
Manual表示手动的。看下面的代码：
using System;
using System.Threading;
namespace ManualResetEventDemo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 通过构造函数初始化
// false表示“初始状态为关门”,设置为true则表示初始状态为开门
ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);
// 创建一个线程
Thread t1 = new Thread(() =>
{
// 因为初始化的状态为关门
Console.WriteLine("开始等着开门");
// 调用等着开门的方法，只有开门以后才会执行下面的代码
mre.WaitOne();
// 开门之后才会执行这句代码
Console.WriteLine("终于开门了");
});
// 启动线程
t1.Start();
Console.WriteLine("按任意键开门");
Console.ReadLine();
// 调用开门的方法
mre.Set();
Console.ReadKey();
}
}
}
运行程序，什么也不输入，看一下输出结果：
我们随意输入，再看运行结果：
怎么关门呢？关门也需要我们手动的调用：
using System;
using System.Threading;
namespace ManualResetEventDemo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 通过构造函数初始化
// false表示“初始状态为关门”,设置为true则表示初始状态为开门
ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);
// 创建一个线程
Thread t1 = new Thread(() =>
{
// 因为初始化的状态为关门
Console.WriteLine("开始等着开门");
// 调用等着开门的方法，只有开门以后才会执行下面的代码
mre.WaitOne();
// 开门之后才会执行这句代码
Console.WriteLine("终于开门了");
});
// 启动线程
t1.Start();
Console.WriteLine("按任意键开门");
Console.ReadLine();
// 调用开门的方法
mre.Set();
// 休眠3秒
Thread.Sleep(3000);
// 关门
mre.Reset();
Console.WriteLine("关门了");
Console.ReadKey();
}
}
}
程序输出结果：
WaitOne()方法还可以设置等待超时时间，超过了等待时间就不会再等了。如果不设置等待超时时间，那么就会一直等下去。看下面代码：
using System;
using System.Threading;
namespace ManualResetEventDemo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 通过构造函数初始化
// false表示“初始状态为关门”,设置为true则表示初始状态为开门
ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);
//// 创建一个线程
//Thread t1 = new Thread(() =>
//{
// // 因为初始化的状态为关门
// Console.WriteLine("开始等着开门");
// // 调用等着开门的方法，只有开门以后才会执行下面的代码
// mre.WaitOne();
// // 开门之后才会执行这句代码
// Console.WriteLine("终于开门了");
//});
// 创建一个线程
Thread t1 = new Thread(() =>
{
// 因为初始化的状态为关门
Console.WriteLine("开始等着开门");
// 设置超时等待时间为5秒钟
if(mre.WaitOne(5000))
{
// 开门之后才会执行这句代码
Console.WriteLine("终于开门了");
}
else
{
// 等待超时
Console.WriteLine("过了5秒钟了还没开门");
}
});
// 启动线程
t1.Start();
Console.WriteLine("按任意键开门");
Console.ReadLine();
// 调用开门的方法
mre.Set();
// 休眠3秒
Thread.Sleep(3000);
// 关门
mre.Reset();
Console.WriteLine("关门了");
Console.ReadKey();
}
}
}
运行程序，什么也不输入，看运行结果：
WaitHandle.WaitAll(WaitHandle[] waitHandles)用来等待所有信号都变为“开门状态”，WaitHandle.WaitAny(WaitHandle[] waitHandles) 用来等待任意一个信号都变为“开门状态”。
ManualResetEvent是一旦设定Set()后就一直开门，除非调用Reset()方法关门。
举一个形象点的例子，ManualResetEvent就相当于是学校的大门，只要开门以后大家都可以进入，除非主动关门（等于执行了Reset()方法）。
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