C#線程同步--線程通信_ZenDei技術網路在線

問題抽象：當某個操作的執行必須依賴於另一個操作的完成時，需要有個機制來保證這種先後關係。線程通信方案：ManualResetEventSlim、ManualResetEvent、AutoResetEvent方案特性：提供線程通知的能力，沒有接到通知前，線程必須等待，有先後順序。 1、ManualRe ...

問題抽象：當某個操作的執行必須依賴於另一個操作的完成時，需要有個機制來保證這種先後關係。
線程通信方案：ManualResetEventSlim、ManualResetEvent、AutoResetEvent
方案特性：提供線程通知的能力，沒有接到通知前，線程必須等待，有先後順序。

1、ManualResetEvent類
對象有兩種信號量狀態True和False。構造函數設置初始狀態。簡單來說，
◆ 如果構造函數由true創建，則第一次WaitOne()不會阻止線程的執行，而是等待Reset後的第二次WaitOne()才阻止線程執行。
◆ 如果構造函數有false創建，則WaitOne()必須等待Set()才能往下執行。
　　一句話總結就是：是否忽略第一次阻塞。
　　方法如下：
◆ WaitOne：該方法用於阻塞線程，預設是無限期的阻塞，支持設置等待時間，如果超時就放棄阻塞，不等了，繼續往下執行;
◆ Set:手動修改信號量為True，也就是恢複線程執行;
◆ ReSet:重置狀態; 重置後，又能WaitOne()啦

using System;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        //一開始設置為false才會等待收到信號才執行
        static ManualResetEvent mr = new ManualResetEvent(false);
        public static void Main()
        {
            Thread t = new Thread(Run);
            //啟動輔助線程
            t.Start();
            //等待輔助線程執行完畢之後，主線程才繼續執行
            Console.WriteLine("主線程一邊做自己的事，一邊等輔助線程執行!" + DateTime.Now.ToString("mm:ss"));
            mr.WaitOne();
            Console.WriteLine("收到信號，主線程繼續執行" + DateTime.Now.ToString("mm:ss"));
            Console.ReadKey();
        }

        static void Run()
        {
            //模擬長時間任務
            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine("輔助線程長時間任務完成！" + DateTime.Now.ToString("mm:ss"));
            mr.Set();
        }
    }
}

Program

　　在思維上，這個東西可以有兩種用法，一種是讓主線程等待輔助線程，一種是輔助線程等待主線程。
　　但無論怎麼用，都是讓一個線程等待或喚醒另外一個線程。

　　Reset方法調用示例

using System;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        //一開始設置為false,當遇到WaitOne()時，需要Set()才能繼續執行
        static ManualResetEvent mr = new ManualResetEvent(false);

        public static void Main()
        {
            Thread t = new Thread(Run);
            Console.WriteLine("開始" + DateTime.Now.ToString("mm:ss"));
            t.Start();
            mr.WaitOne();
            Console.WriteLine("第一次等待完成!" + DateTime.Now.ToString("mm:ss"));
            mr.Reset();     //重置後，又能WaitOne()啦
            mr.WaitOne(3000);
            Console.WriteLine("第二次等待完成!" + DateTime.Now.ToString("mm:ss"));
            Console.ReadKey();
        }

        static void Run()
        {
            mr.Set();
            Thread.Sleep(2000);
            mr.Set();
        }
    }
}

Program

如果以上代碼不使用Reset，則直接輸出第二次等待完成，而不會等待2秒。

2、AutoResetEvent類
　　AutoResetEvent與ManualResetEvent的區別在於AutoResetEvent 的WaitOne會改變信號量的值為false，讓其等待阻塞。
　　比如說初始信號量為True，如果WaitOne超時信號量將自動變為False，而ManualResetEvent則不會。
　　第二個區別：
　　◆ ManualResetEvent：每次可以喚醒一個或多個線程
　　◆ AutoResetEvent：每次只能喚醒一個線程

using System;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static AutoResetEvent ar = new AutoResetEvent(true);
        public static void Main()
        {
            Thread t = new Thread(Run);
            t.Start();

            bool state = ar.WaitOne(1000);
            Console.WriteLine("當前的信號量狀態:{0}", state);

            state = ar.WaitOne(1000);
            Console.WriteLine("再次WaitOne後現在的狀態是:{0}", state);

            state = ar.WaitOne(1000);
            Console.WriteLine("再次WaitOne後現在的狀態是:{0}", state);

            Console.ReadKey();
        }

        static void Run()
        {
            Console.WriteLine("當前時間" + DateTime.Now.ToString("mm:ss"));
        }
    }
}

Program

　　AutoResetEvent 允許線程通過發信號互相通信。通常，此通信涉及線程需要獨占訪問的資源。
　　線程通過調用 AutoResetEvent 上的 WaitOne 來等待信號。如果 AutoResetEvent 處於非終止狀態，則該線程阻塞，並等待當前控制資源的線程，通過調用 Set 發出資源可用的信號。調用 Set 向 AutoResetEvent 發信號以釋放等待線程。AutoResetEvent 將保持終止狀態，直到一個正在等待的線程被釋放，然後自動返回非終止狀態。如果沒有任何線程在等待，則狀態將無限期地保持為終止狀態。可以通過將一個布爾值傳遞給構造函數來控制 AutoResetEvent 的初始狀態，如果初始狀態為終止狀態，則為 true；否則為 false。
　　通俗的來講只有等myResetEven.Set()成功運行後,myResetEven.WaitOne()才能夠獲得運行機會;Set是發信號，WaitOne是等待信號，只有發了信號，等待的才會執行。如果不發的話，WaitOne後面的程式就永遠不會執行。下麵我們來舉一個例子：我去書店買書，當我選中一本書後我會去收費處付錢，
付好錢後再去倉庫取書。這個順序不能顛倒，我作為主線程，收費處和倉庫做兩個輔助線程，代碼如下：

using System;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class TestAutoReseEvent
    {
        static AutoResetEvent BuyBookEvent = new AutoResetEvent(false);
        static AutoResetEvent PayMoneyEvent = new AutoResetEvent(false);
        static AutoResetEvent GetBookEvent = new AutoResetEvent(false);
        static int number = 10;

        public static void Run()
        {
            Thread buyBookThread = new Thread(new ThreadStart(BuyBookProc));
            buyBookThread.Name = "買書線程";
            Thread payMoneyThread = new Thread(new ThreadStart(PayMoneyProc));
            payMoneyThread.Name = "付錢線程";
            Thread getBookThread = new Thread(new ThreadStart(GetBookProc));
            getBookThread.Name = "取書線程";

            buyBookThread.Start();
            payMoneyThread.Start();
            getBookThread.Start();

            buyBookThread.Join();
            payMoneyThread.Join();
            getBookThread.Join();

        }

        static void BuyBookProc()
        {
            while (number > 0)
            {
                Console.WriteLine("{0}：數量{1}", Thread.CurrentThread.Name, number);
                PayMoneyEvent.Set();
                BuyBookEvent.WaitOne();
                Console.WriteLine("------------------------------------------");
                number--;
            }
        }

        static void PayMoneyProc()
        {
            while (number > 0)
            {
                PayMoneyEvent.WaitOne();
                Console.WriteLine("{0}：數量{1}", Thread.CurrentThread.Name, number);
                GetBookEvent.Set();
            }
        }

        static void GetBookProc()
        {
            while (number > 0)
            {
                GetBookEvent.WaitOne();
                Console.WriteLine("{0}：數量{1}", Thread.CurrentThread.Name, number);
                BuyBookEvent.Set();
            }
        }
    }
}

TestAutoReseEvent

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        public static void Main()
        {
            TestAutoReseEvent.Run();
        }
    }
}

Program

3、ManualResetEventSlim類
　　ManualResetEventSlim是ManualResetEvent的混合版本,一直保持大門敞開直到手工調用Reset方法，
　　Set() 相當於打開了大門從而允許準備好的線程接收信號並繼續工作
　　Reset() 相當於關閉了大門此時已經準備好執行的信號量則只能等到下次大門開啟時才能夠執行

using System;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var t1 = new Thread(() => TravelThroughGates("Thread 1", 5));
            var t2 = new Thread(() => TravelThroughGates("Thread 2", 6));
            var t3 = new Thread(() => TravelThroughGates("Thread 3", 12));
            t1.Start();
            t2.Start();
            t3.Start();
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(6));
            Console.WriteLine("The gates are now open!");
            _mainEvent.Set();
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
            _mainEvent.Reset();
            Console.WriteLine("The gates have been closed!");
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(10));
            Console.WriteLine("The gates are now open for the second time!");
            _mainEvent.Set();
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
            Console.WriteLine("The gates have been closed!");
            _mainEvent.Reset();
        }

        static void TravelThroughGates(string threadName, int seconds)
        {
            Console.WriteLine("{0} falls to sleep {1}", threadName, seconds);
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
            Console.WriteLine("{0} waits for the gates to open!", threadName);
            _mainEvent.Wait();
            Console.WriteLine("{0} enters the gates!", threadName);
        }
        /// <summary>
        /// ManualResetEventSlim是ManualResetEvent的混合版本,一直保持大門敞開直到手工調用Reset方法，
        /// _mainEvent.Set 相當於打開了大門從而允許準備好的線程接收信號並繼續工作
        /// _mainEvent.Reset 相當於關閉了大門 此時已經準備好執行的信號量 則只能等到下次大門開啟時才能夠執行
        /// </summary>
        static ManualResetEventSlim _mainEvent = new ManualResetEventSlim(false);
    }
}

Program