C#多线程之线程同步WaitHandle_C#

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：

C#多线程之线程同步WaitHandle

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：

C#多线程之线程同步WaitHandle

我们随意输入，再看运行结果：

C#多线程之线程同步WaitHandle

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：

C#多线程之线程同步WaitHandle

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：

C#多线程之线程同步WaitHandle