如何控制好多個執行緒相互之間的聯絡,不產生衝突和重複,這需要用到互斥物件,即:System.Threading 名稱空間中的 Mutex 類。
我們可以把Mutex看作一個計程車,乘客看作執行緒。乘客首先等車,然後上車,最後下車。當一個乘客在車上時,其他乘客就只有等他下車以後才可以上車。而執行緒與Mutex物件的關係也正是如此,執行緒使用Mutex.WaitOne()方法等待Mutex物件被釋放,如果它等待的Mutex物件被釋放了,它就自動擁有這個物件,直到它呼叫Mutex.ReleaseMutex()方法釋放這個物件,而在此期間,其他想要獲取這個Mutex物件的執行緒都只有等待。
下面這個例子使用了Mutex物件來同步四個執行緒,主執行緒等待四個執行緒的結束,而這四個執行緒的執行又是與兩個Mutex物件相關聯的。
其中還用到AutoResetEvent類的物件,可以把它理解為一個訊號燈。這裡用它的有訊號狀態來表示一個執行緒的結束。
// AutoResetEvent.Set()方法設定它為有訊號狀態
// AutoResetEvent.Reset()方法設定它為無訊號狀態
Mutex 類的程式示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 |
using System; using System.Threading; namespace ThreadExample { public class MutexSample { static Mutex gM1; static Mutex gM2; const int ITERS = 100; static AutoResetEvent Event1 = new AutoResetEvent(false); static AutoResetEvent Event2 = new AutoResetEvent(false); static AutoResetEvent Event3 = new AutoResetEvent(false); static AutoResetEvent Event4 = new AutoResetEvent(false); public static void Main(String[] args) { Console.WriteLine("Mutex Sample "); //建立一個Mutex物件,並且命名為MyMutex gM1 = new Mutex(true,"MyMutex"); //建立一個未命名的Mutex 物件. gM2 = new Mutex(true); Console.WriteLine(" - Main Owns gM1 and gM2"); AutoResetEvent[] evs = new AutoResetEvent[4]; evs[0] = Event1; //為後面的執行緒t1,t2,t3,t4定義AutoResetEvent物件 evs[1] = Event2; evs[2] = Event3; evs[3] = Event4; MutexSample tm = new MutexSample( ); Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(tm.t1Start)); Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(tm.t2Start)); Thread t3 = new Thread(new ThreadStart(tm.t3Start)); Thread t4 = new Thread(new ThreadStart(tm.t4Start)); t1.Start( );// 使用Mutex.WaitAll()方法等待一個Mutex陣列中的物件全部被釋放 t2.Start( );// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM1的釋放 t3.Start( );// 使用Mutex.WaitAny()方法等待一個Mutex陣列中任意一個物件被釋放 t4.Start( );// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM2的釋放 Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine(" - Main releases gM1"); gM1.ReleaseMutex( ); //執行緒t2,t3結束條件滿足 Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine(" - Main releases gM2"); gM2.ReleaseMutex( ); //執行緒t1,t4結束條件滿足 //等待所有四個執行緒結束 WaitHandle.WaitAll(evs); Console.WriteLine(" Mutex Sample"); Console.ReadLine(); } public void t1Start( ) { Console.WriteLine("t1Start started, Mutex.WaitAll(Mutex[])"); Mutex[] gMs = new Mutex[2]; gMs[0] = gM1;//建立一個Mutex陣列作為Mutex.WaitAll()方法的引數 gMs[1] = gM2; Mutex.WaitAll(gMs);//等待gM1和gM2都被釋放 Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("t1Start finished, Mutex.WaitAll(Mutex[]) satisfied"); Event1.Set( ); //執行緒結束,將Event1設定為有訊號狀態 } public void t2Start( ) { Console.WriteLine("t2Start started, gM1.WaitOne( )"); gM1.WaitOne( );//等待gM1的釋放 Console.WriteLine("t2Start finished, gM1.WaitOne( ) satisfied"); Event2.Set( );//執行緒結束,將Event2設定為有訊號狀態 } public void t3Start( ) { Console.WriteLine("t3Start started, Mutex.WaitAny(Mutex[])"); Mutex[] gMs = new Mutex[2]; gMs[0] = gM1;//建立一個Mutex陣列作為Mutex.WaitAny()方法的引數 gMs[1] = gM2; Mutex.WaitAny(gMs);//等待陣列中任意一個Mutex物件被釋放 Console.WriteLine("t3Start finished, Mutex.WaitAny(Mutex[])"); Event3.Set( );//執行緒結束,將Event3設定為有訊號狀態 } public void t4Start( ) { Console.WriteLine("t4Start started, gM2.WaitOne( )"); gM2.WaitOne( );//等待gM2被釋放 Console.WriteLine("t4Start finished, gM2.WaitOne( )"); Event4.Set( );//執行緒結束,將Event4設定為有訊號狀態 } } } |
程式的輸出結果:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
Mutex Sample - Main Owns gM1 and gM2 t1Start started, Mutex.WaitAll(Mutex[]) t2Start started, gM1.WaitOne( ) t3Start started, Mutex.WaitAny(Mutex[]) t4Start started, gM2.WaitOne( ) - Main releases gM1 t2Start finished, gM1.WaitOne( ) satisfied t3Start finished, Mutex.WaitAny(Mutex[]) - Main releases gM2 t1Start finished, Mutex.WaitAll(Mutex[]) satisfied t4Start finished, gM2.WaitOne( ) Mutex Sample |
從執行結果可以很清楚地看到,執行緒t2,t3的執行是以gM1的釋放為條件的,而t4在gM2釋放後開始執行,t1則在gM1和gM2都被釋放了之後才執行。Main()函式最後,使用WaitHandle等待所有的AutoResetEvent物件的訊號,這些物件的訊號代表相應執行緒的結束。