回顧一下,前面 lock、Monitor 部分我們學習了執行緒鎖,Mutex 部分學習了程式同步,Semaphor 部分學習了資源池限制。
這一篇將學習 C# 中用於傳送執行緒通知的 AutoRestEvent 類。
AutoRestEvent 類
用於從一個執行緒向另一個執行緒傳送通知。
微軟文件是這樣介紹的:表示執行緒同步事件在一個等待執行緒釋放後收到訊號時自動重置。
其建構函式只有一個:
建構函式裡面的引數用於設定訊號狀態。
建構函式 | 說明 |
---|---|
AutoResetEvent(Boolean) | 用一個指示是否將初始狀態設定為終止的布林值初始化 AutoResetEvent 類的新例項。 |
真糟糕的機器翻譯。
常用方法
AutoRestEvent 類是幹嘛的,建構函式的引數又是幹嘛的?不著急,我們來先來看看這個類常用的方法:
方法 | 說明 |
---|---|
Close() | 釋放由當前 WaitHandle 佔用的所有資源。 |
Reset() | 將事件狀態設定為非終止,從而導致執行緒受阻。 |
Set() | 將事件狀態設定為有訊號,從而允許一個或多個等待執行緒繼續執行。 |
WaitOne() | 阻止當前執行緒,直到當前 WaitHandle 收到訊號。 |
WaitOne(Int32) | 阻止當前執行緒,直到當前 WaitHandle 收到訊號,同時使用 32 位帶符號整數指定時間間隔(以毫秒為單位)。 |
WaitOne(Int32, Boolean) | 阻止當前執行緒,直到當前的 WaitHandle 收到訊號為止,同時使用 32 位帶符號整數指定時間間隔,並指定是否在等待之前退出同步域。 |
WaitOne(TimeSpan) | 阻止當前執行緒,直到當前例項收到訊號,同時使用 TimeSpan 指定時間間隔。 |
WaitOne(TimeSpan, Boolean) | 阻止當前執行緒,直到當前例項收到訊號為止,同時使用 TimeSpan 指定時間間隔,並指定是否在等待之前退出同步域。 |
一個簡單的示例
這裡我們編寫一個這樣的程式:
建立一個執行緒,能夠執行多個階段的任務;每完成一個階段,都需要停下來,等待子執行緒發生通知,才能繼續下一步執行。
.WaitOne()
用來等待另一個執行緒傳送通知;
.Set()
用來對執行緒發出通知,此時 AutoResetEvent
變成終止狀態;
.ReSet()
用來重置 AutoResetEvent
狀態;
class Program
{
// 執行緒通知
private static AutoResetEvent resetEvent = new AutoResetEvent(false);
static void Main(string[] args)
{
// 建立執行緒
new Thread(DoOne).Start();
// 用於不斷向另一個執行緒傳送訊號
while (true)
{
Console.ReadKey();
resetEvent.Set(); // 發生通知,設定終止狀態
}
}
public static void DoOne()
{
Console.WriteLine("等待中,請發出訊號允許我執行");
// 等待其它執行緒傳送訊號
resetEvent.WaitOne();
Console.WriteLine("\n 收到訊號,繼續執行");
for (int i = 0; i < 5; i++) Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
resetEvent.Reset(); // 重置為非終止狀態
Console.WriteLine("\n第一階段執行完畢,請繼續給予指示");
// 等待其它執行緒傳送訊號
resetEvent.WaitOne();
Console.WriteLine("\n 收到訊號,繼續執行");
for (int i = 0; i < 5; i++) Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
Console.WriteLine("\n第二階段執行完畢,執行緒結束,請手動關閉視窗");
}
}
解釋一下
AutoResetEvent 物件有終止和非終止狀態。Set()
設定終止狀態,Reset()
重置非終止狀態。
這個終止狀態,可以理解成訊號已經通知;非終止狀態則是訊號還沒有通知。
注意,注意終止狀態和非終止狀態指的是 AutoResetEvent 的狀態,不是指執行緒的狀態。
另一個執行緒可以呼叫 Set() 通知 AutoResetEvent 釋放等待執行緒。
然後 AutoResetEvent 變為終止狀態。
需要注意的是,如果 AutoResetEvent 已經處於終止狀態,那麼執行緒呼叫 WaitOne()
不會再起作用。除非呼叫Reset()
。
建構函式中的引數,正是設定這個狀態的。true 代表終止狀態,false 代表非終止狀態。如果使用 new AutoResetEvent(true);
,則執行緒一開始是無需等待訊號的。
在使用完型別後,您應直接或間接釋放型別,顯式呼叫 Close()/Dispose()
或 使用 using
。 當然,也可以直接退出程式。
需要注意的是,如果多次呼叫 Set()
的時間間隔過短,如果第一次 Set()
還沒有結束(訊號傳送需要處理時間),那麼第二次 Set()
可能無效(不起作用)。
複雜一點的示例
我們設計一個程式:
- Two 執行緒開始處於阻塞狀態;
- 執行緒 One 可以設定執行緒 Two 繼續執行,然後阻塞自己;
- 執行緒 Two 可以設定 One 繼續執行,然後阻塞自己;
程式程式碼如下(執行後,請將鍵盤設定成英文輸入狀態再按下按鍵):
class Program
{
// 控制第一個執行緒
// 第一個執行緒開始時,AutoResetEvent 處於終止狀態,無需等待訊號
private static AutoResetEvent oneResetEvent = new AutoResetEvent(true);
// 控制第二個執行緒
// 第二個執行緒開始時,AutoResetEvent 處於非終止狀態,需要等待訊號
private static AutoResetEvent twoResetEvent = new AutoResetEvent(false);
static void Main(string[] args)
{
new Thread(DoOne).Start();
new Thread(DoTwo).Start();
Console.ReadKey();
}
public static void DoOne()
{
while (true)
{
Console.WriteLine("\n① 按一下鍵,我就讓DoTwo執行");
Console.ReadKey();
twoResetEvent.Set();
oneResetEvent.Reset();
// 等待 DoTwo() 給我訊號
oneResetEvent.WaitOne();
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Green;
Console.WriteLine("\n DoOne() 執行");
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.White;
}
}
public static void DoTwo()
{
while (true)
{
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
// 等待 DoOne() 給我訊號
twoResetEvent.WaitOne();
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Yellow;
Console.WriteLine("\n DoTwo() 執行");
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.White;
Console.WriteLine("\n② 按一下鍵,我就讓DoOne執行");
Console.ReadKey();
oneResetEvent.Set();
twoResetEvent.Reset();
}
}
}
解釋
兩個執行緒具有的功能:阻塞自己、解除另一個執行緒的阻塞。
用電影《最佳拍檔》裡面的一個畫面來理解。
DoOne 、DoTwo 輪流呼吸,不能自己控制自己呼吸,但自己能夠決定別人呼吸。
你搞我,我搞你,就能相互呼吸了。
當然WaitOne()
也可以設定等待時間,如果 光頭佬(DoOne) 耍賴不讓 金剛(DoTwo)呼吸,金剛等待一定時間後,可以強行蕩動天平,落地呼吸。
另外 AutoRestEvent 使用的是核心時間模式,因此等待時間不能太長,不然比較耗費 CPU 時間。
AutoResetEvent 也適合用於執行緒同步。
另外,執行緒中使用 WaitOne()
,另一個執行緒使用 Set()
通知後, AutoResetEvent 物件會自動恢復非終止狀態,不需要執行緒使用 Reset()
。