C# 线程间互相通信 AutoResetEvent和ManualResetEvent

C#线程间互相通信主要用到两个类：AutoResetEvent和ManualResetEvent。

一、AutoResetEvent

AutoResetEvent 允许线程通过发信号互相通信，线程通过调用 AutoResetEvent 上的 WaitOne 来等待信号。 如果 AutoResetEvent 为非终止状态，则线程会被阻止，并等待当前控制资源的线程通过调用 Set 来通知资源可用。

下面我用吃快餐的例子来说明这个问题，吃快餐的时候都会排队付款，收银员发送收款通知，客户依次付钱，代码如下：

  class Program
  {
      //若要将初始状态设置为终止，则为 true；若要将初始状态设置为非终止，则为 false
      static AutoResetEvent autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);

      static void Main(string[] args)
      {
          Thread t1 = new Thread(() =>
          {
              Console.WriteLine("客户1在排队等待付钱...");

              //客户1调用AutoResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
              autoResetEvent.WaitOne();
              Console.WriteLine("通知来了，客户1付钱");
          });
          t1.IsBackground = true;
          t1.Start();

          Pay();//发送通知
          Console.ReadKey();
      }

      static void Pay()
      {
          string tip = Console.ReadLine();
          if (tip == "next")
          {
              autoResetEvent.Set();//收银员发送付钱通知，通过调用Set来通知客户付钱
          }
      }
  }

运行在屏幕中打印：

客户1在排队等待付钱...

等收银员说“next”的时候，向客户1发送付钱通知（autoResetEvent.Set()），屏幕打印：

客户1在排队等待付钱...
next
通知来了，客户1付钱！

AutoResetEvent类一次只能通知一个等待的线程，且通知一次过后会立即将AutoResetEvent对象的状态置为false，也就是如果有两个客户都在等待收银员通知，AutoResetEvent对象的set方法只能通知到第一个客户，代码和效果如下：

  class Program
  {
      //若要将初始状态设置为终止，则为 true；若要将初始状态设置为非终止，则为 false。
      static AutoResetEvent autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);

      static void Main(string[] args)
      {
          Thread t1 = new Thread(() =>
          {
              Console.WriteLine("客户1在排队等待付钱...");

              //客户1调用AutoResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
              autoResetEvent.WaitOne();
              Console.WriteLine("通知来了，客户1付钱");
          });
          t1.IsBackground = true;
          t1.Start();

          Thread t2 = new Thread(() =>
          {
              Console.WriteLine("客户2在排队等待付钱...");

              //客户2调用AutoResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
              autoResetEvent.WaitOne();
              Console.WriteLine("通知来了，客户2付钱！");
          });
          t2.IsBackground = true;
          t2.Start();

          Pay();//发送通知

          Console.ReadKey();
      }

      static void Pay()
      {
          string tip = Console.ReadLine();
          if (tip == "next")
          {
              autoResetEvent.Set();//收银员发送付钱通知，通过调用Set来通知客户付钱
          }
      }
  }

运行后屏幕打印：

客户1在排队等待付钱...
客户1在排队等待付钱...
next
通知来了，客户1付钱！ 

这就说明在通知完客户1后，autoResetEvent 的状态又被置为了false，这时如果要通知到客户2，就需要在通知完客户1后，再执行一次通知，在线程1中加上一行代码，如下：

  Thread t1 = new Thread(() =>
  {
      Console.WriteLine("客户1在排队等待付钱...");

      //客户1调用AutoResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
      autoResetEvent.WaitOne();
      Console.WriteLine("通知来了，客户1付钱");

      autoResetEvent.Set();//让其再通知下个客户
  });

运行后屏幕打印：

客户1在排队等待付钱...
客户1在排队等待付钱...
next
通知来了，客户1付钱！
通知来了，客户2付钱！ 

这也就说明每调用一次Set，只有一个线程会解除等待，换句话说，有多少个线程就要调用多少次Set，线程才会全部继续。

二、ManualResetEvent

在AutoResetEvent中，如果要通知两个线程，则Set方法要被执行两次，也以快餐店的例子做了举例，但如果有一天客户1中彩票了，要请部门的10个同事吃饭，也就是说只要Set一次，所有在等待的线程都会解除等待，相当于收银员只收一次钱，10个人都可以通过收银去吃饭，这时我们就要用到ManualResetEvent类，它的用法和AutoResetEvent基本一样，区别就在于它是一量Set方法发出通知后，要再次阻塞的话就需要手动去修改，也就是调用Reset方法，代码如下：

  class Program
  {
      //若要将初始状态设置为终止，则为 true；若要将初始状态设置为非终止，则为 false。
      static ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);

      static void Main(string[] args)
      {
          Thread t1 = new Thread(() =>
          {
              Console.WriteLine("客户1在排队等待付钱...");

              //客户1调用manualResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
              manualResetEvent.WaitOne();
              Console.WriteLine("已经有人请客，客户1不用付钱");
          });
          t1.IsBackground = true;
          t1.Start();

          Thread t2 = new Thread(() =>
          {
              Console.WriteLine("客户2在排队等待付钱...");

              //客户2调用manualResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
              manualResetEvent.WaitOne();
              Console.WriteLine("已经有人请客，客户2不用付钱！");
          });
          t2.IsBackground = true;
          t2.Start();

          Pay();//发送通知

          Console.ReadKey();
      }

      static void Pay()
      {
          string tip = Console.ReadLine();
          if (tip == "next")
          {
              manualResetEvent.Set();//收银员发送付钱通知，通过调用Set来通知客户付钱
          }
      }
  }

运行后屏幕打印：

客户1在排队等待付钱...
客户1在排队等待付钱...
next
已经有人请客，客户1不用付钱！
已经有人请客，客户2不用付钱！

如果收银员在发送通知后5秒就下班了，就不能再收钱了，这时就要把通知重置掉，让没接到通知的客户继续处于继续等待，代码如下：

  class Program
  {
      //若要将初始状态设置为终止，则为 true；若要将初始状态设置为非终止，则为 false。
      static ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);

      static void Main(string[] args)
      {
          Thread t1 = new Thread(() =>
          {
              Console.WriteLine("客户1在排队等待付钱...");

              //客户1调用manualResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
              manualResetEvent.WaitOne();
              Console.WriteLine("已经有人请客，客户1不用付钱");
          });
          t1.IsBackground = true;
          t1.Start();

          Thread t2 = new Thread(() =>
          {
              Console.WriteLine("客户2在排队等待付钱...");

              Thread.Sleep();//客户2发呆了8秒，这时收银员已经下班，要继续等待
              //客户2调用manualResetEvent上的WaitOne来等待付钱通知
              manualResetEvent.WaitOne();
              Console.WriteLine("已经有人请客，客户2不用付钱！");
          });
          t2.IsBackground = true;
          t2.Start();

          Pay();//发送通知

          Console.ReadKey();
      }

      static void Pay()
      {
          string tip = Console.ReadLine();
          if (tip == "next")
          {
              manualResetEvent.Set();//收银员发送付钱通知，通过调用Set来通知客户付钱

              Timer timer = new Timer(StopPay, null, , );//5秒钟后收银员下班了，线程要重新等待了
          }
      }

      static void StopPay(object s)
      {
          manualResetEvent.Reset();
          Console.WriteLine("收银员下班, 后面的客户要继续等待");
      }
  }

运行后屏幕打印：

客户1在排队等待付钱...
客户1在排队等待付钱...
next
已经有人请客，客户1不用付钱！
收银员下班，后面的客户要继续等待

总结
AutoResetEvent和ManualResetEvent的主要区别就在于：AutoResetEvent一次只能通知一个等待线程，通知后自动关闭; 而ManualResetEvent一次可通知很多个等待的线程，但要关闭需要调用Reset方法手动关闭。