線程同步方式之互斥量Mutex

互斥量和臨界區非常相似，只有擁有了互斥對象的線程才可以訪問共用資源，而互斥對象只有一個，因此可以保證同一時刻有且僅有一個線程可以訪問共用資源，達到線程同步的目的。

互斥量相對於臨界區更為高級，可以對互斥量進行命名，支持跨進程的線程同步。互斥量是調用的Win32的API對互斥鎖的操作，因此在同一操作系統下不同進程可以按照互斥鎖的名稱共用鎖。

正因為如此，互斥鎖的操作會更好資源，性能上相對於臨界區也有降低，在使用時還要多斟酌。對於進程內的線程同步使用臨界區性能會更佳。

在.Net中使用Mutex類來表示互斥量，使用實例的WaitOne()阻止線程執行至到獲取Mutex對象，ReleaseMutex()釋放鎖資源，我們來看一下示例

class MutexTest
    {
        //創建Mutex對象
        private static Mutex mutex = new Mutex(true, "My");
        //
        static void Main(string[] args)
        {
            Run();
            Console.ReadLine();
        }
        //模擬多線程調用
        public static void Run()
        {
            const int count = 2;
            var threads = new Thread[count];
            for (var i = 0; i < count; i++)
            {
                var ts = new ThreadStart(UserResource);
                var t = new Thread(ts);
                t.Name = "thread" + (i + 1);
                threads[i] = t;
            }
            foreach (var t in threads)
            {
                t.Start();
            }
            //
            Console.WriteLine(string.Format("Creating thread {0} owns the Mutex.", Thread.CurrentThread.Name));
            Thread.Sleep(1000);
            mutex.ReleaseMutex();
            Console.WriteLine(string.Format("Creating thread {0} releases the Mutex.", Thread.CurrentThread.Name));
        }
        //修改共用資源值
        public static void UserResource()
        {
            mutex.WaitOne();
            Console.WriteLine(string.Format("Child thread named {0} owns the mutex.", Thread.CurrentThread.Name));
            Thread.Sleep(1000);
            mutex.ReleaseMutex();
            Console.WriteLine(string.Format("Child thread named {0} releases the mutex.", Thread.CurrentThread.Name));
        }
    }

Mutex對象是一個全局對象，構造時可以指定name，只要name一樣都認為是同一個Mutext。另外再構造時指定的第一個Bool參數表示創建Mutex對象的線程是否擁有該互斥量。

如果是True表示擁有，必須要釋放後才可以被其它線程使用。上述代碼示例中就需要主線程釋放Mutex。

首先由主線程創建一個Mutex對象，並擁有該Mutex對象

然後主線程接著執行，創建2個線程，線程內部使用WaitOne來阻止該線程繼續執行，直到接收到Mutex對象釋放的信號，方能獲得Mutex使用權，繼續執行。

Sleep 1秒之後，主線程釋放Mutex對象

子線程WaitOne獲得釋放信號並搶占Mutex擁有權，獲得者將進入執行資源代碼，而另外的子現在要等到ReleaseMutex之後才能獲得Mutex擁有權。

在使用Mutex時WaitOne用來阻止線程的執行，直到獲取到Mutex對象的擁有權。也可以指定阻止時間，超時獲取Mutex擁有權失敗，會繼續執行後續代碼，執行完畢無需釋放Mutex。

WaitOne要和ReleaseMutex成對使用，獲取鎖對象後要記得釋放，否則會造成其它線程一直等待狀態。