上一节主要介绍了使用锁进行同步,本节主要介绍使用信号量进行同步

使用EventWaitHandle信号量进行同步

EventWaitHandle主要用于实现信号灯机制。信号灯主要用于通知等待的线程。主要有两种实现:AutoResetEvent和ManualResetEvent。

AutoResetEvent

AutoResetEvent从字面上理解是一个自动重置的时间。举个例子,假设有很多人等在门外,AutoResetEvent更像一个十字旋转门,每一次只允许一个人进入,进入之后门仍然是关闭状态。

下面的例子演示了使用方式:

using System;
using System.Threading;
class BasicWaitHandle
{
static EventWaitHandle _waitHandle = new AutoResetEvent(false); static void Main()
{
for (int i = 0; i < 3; i++)
new Thread(Waiter).Start(); for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Thread.Sleep(1000); // Pause for a second...
Console.WriteLine("通知下一个线程进入");
_waitHandle.Set(); // Wake up the Waiter.
}
Console.ReadLine();
} static void Waiter()
{
var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine("线程 {0} 正在等待", threadId);
_waitHandle.WaitOne(); // 等待通知
Console.WriteLine("线程 {0} 得到通知,可以进入", threadId);
}
}

  

双向信号灯

某些情况下,如果你连续的多次使用Set方法通知工作线程,这个时候工作线程可能还没有准备好接收信号,这样的话后面的几次Set通知可能会没有效果。这种情况下,你需要让主线程得到工作线程接收信息的通知再开始发送信息。你可能需要通过两个信号灯实现这个功能。

示例代码:

using System;
using System.Threading;
class TwoWaySignaling
{
static EventWaitHandle _ready = new AutoResetEvent(false);
static EventWaitHandle _go = new AutoResetEvent(false);
static readonly object _locker = new object();
static string _message; static void Main()
{
new Thread(Work).Start(); _ready.WaitOne(); // 在工作线程准备接收信息之前需要一直等待
lock (_locker) _message = "床前明月光";
_go.Set(); // 通知工作线程开始工作 _ready.WaitOne();
lock (_locker) _message = "疑是地上霜";
_go.Set();
_ready.WaitOne();
lock (_locker) _message = "结束"; // 告诉工作线程退出
_go.Set(); Console.ReadLine();
} static void Work()
{
while (true)
{
_ready.Set(); // 表示当前线程已经准备接收信号
_go.WaitOne(); // 工作线程等待通知
lock (_locker)
{
if (_message == "结束") return; // 优雅的退出~-~
Console.WriteLine(_message);
}
}
}
}

生产消费队列

生产消费队列是多线程编程里常见的的需求,他的主要思路是:

  1. 一个队列用来存放工作线程需要用到的数据
  2. 当新的任务加入队列的时候,调用线程不需要等待工作结束
  3. 1个或多个工作线程在后台获取队列中数据信息

示例代码:

using System;
using System.Threading;
using System.Collections.Generic; class ProducerConsumerQueue : IDisposable
{
EventWaitHandle _wh = new AutoResetEvent (false);
Thread _worker;
readonly object _locker = new object();
Queue<string> _tasks = new Queue<string>(); public ProducerConsumerQueue()
{
_worker = new Thread (Work);
_worker.Start();
} public void EnqueueTask (string task)
{
lock (_locker) _tasks.Enqueue (task);
_wh.Set();
} public void Dispose()
{
EnqueueTask (null); // Signal the consumer to exit.
_worker.Join(); // Wait for the consumer's thread to finish.
_wh.Close(); // Release any OS resources.
} void Work()
{
while (true)
{
string task = null;
lock (_locker)
if (_tasks.Count > 0)
{
task = _tasks.Dequeue();
if (task == null) return;
}
if (task != null)
{
Console.WriteLine ("Performing task: " + task);
Thread.Sleep (1000); // simulate work...
}
else
_wh.WaitOne(); // No more tasks - wait for a signal
}
}
}

为了保证线程安全,我们使用lock来保护Queue<string>集合。我们也显示的关闭了WaitHandle。

在.NET 4.0中,一个新的类BlockingCollection实现了类似生产者消费者队列的功能。

ManualResetEvent

ManualResetEvent从字面上看是一个需要手动关闭的事件。举个例子:假设有很多人等在门外,它像是一个普通的门,门开启之后,所有等在门外的人都可以进来,当你关闭门之后,不再允许外面的人进来。

示例代码:

using System;
using System.Threading;
class BasicWaitHandle
{
static EventWaitHandle _waitHandle = new ManualResetEvent(false); static void Main()
{
for (int i = 0; i < 3; i++)
new Thread(Waiter).Start(); Thread.Sleep(1000); // Pause for a second...
Console.WriteLine("门已打开,线程进入");
_waitHandle.Set(); // Wake up the Waiter. new Thread(Waiter).Start(); Thread.Sleep(2000); _waitHandle.Reset();
Console.WriteLine("门已关闭,线程阻塞"); new Thread(Waiter).Start(); Console.ReadLine();
} static void Waiter()
{
var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
Console.WriteLine("线程 {0} 正在等待", threadId);
_waitHandle.WaitOne(); // 等待通知
Console.WriteLine("线程 {0} 得到通知,可以进入", threadId);
}
}

ManualResetEvent可以在当前线程唤醒所有等待的线程,这一应用非常重要。

CountdownEvent

CountdownEvent的使用和ManualEvent正好相反,是多个线程共同唤醒一个线程。

示例代码:

using System;
using System.Threading;
class CountDownTest
{
static CountdownEvent _countdown = new CountdownEvent(3); static void Main()
{
new Thread(SaySomething).Start("I am thread 1");
new Thread(SaySomething).Start("I am thread 2");
new Thread(SaySomething).Start("I am thread 3"); _countdown.Wait(); // 当前线程被阻塞,直到收到 _countdown发送的三次信号
Console.WriteLine("All threads have finished speaking!"); Console.ReadLine();
} static void SaySomething(object thing)
{
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine(thing);
_countdown.Signal();
}
}

创建跨进程的EventWaitHandle

EventWaitHandle的构造方法允许创建一个命名的EventWaitHandle,来实现跨进程的信号量操作。名字只是一个简单的字符串,只要保证不会跟其它进程的锁冲突即可。

示例代码:

EventWaitHandle wh = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset, "MyCompany.MyApp.SomeName");

  

如果两个进程运行这段代码,信号量会作用于两个进程内所有的线程。

细说.NET中的多线程 (五 使用信号量进行同步)的更多相关文章

  1. 细说.NET中的多线程 (四 使用锁进行同步)

    通过锁来实现同步 排它锁主要用来保证,在一段时间内,只有一个线程可以访问某一段代码.两种主要类型的排它锁是lock和Mutex.Lock和Mutex相比构造起来更方便,运行的也更快.但是Mutex可以 ...

  2. 细说.NET 中的多线程 (一 概念)

    为什么使用多线程 使用户界面能够随时相应用户输入 当某个应用程序在进行大量运算时候,为了保证应用程序能够随时相应客户的输入,这个时候我们往往需要让大量运算和相应用户输入这两个行为在不同的线程中进行. ...

  3. 细说.NET中的多线程 (二 线程池)

    上一章我们了解到,由于线程的创建,销毁都是需要耗费大量资源和时间的,开发者应该非常节约的使用线程资源.最好的办法是使用线程池,线程池能够避免当前进行中大量的线程导致操作系统不停的进行线程切换,当线程数 ...

  4. 细说.NET中的多线程 (六 使用MemoryBarrier,Volatile进行同步)

    上一节介绍了使用信号量进行同步,本节主要介绍一些非阻塞同步的方法.本节主要介绍MemoryBarrier,volatile,Interlocked. MemoryBarriers 本文简单的介绍一下这 ...

  5. 细说.NET中的多线程 (三 使用Task)

    上一节我们介绍了线程池相关的概念以及用法.我们可以发现ThreadPool. QueueUserWorkItem是一种起了线程之后就不管了的做法.但是实际应用过程,我们往往会有更多的需求,比如如果更简 ...

  6. NET 中的多线程

    NET 中的多线程 为什么使用多线程 使用户界面能够随时相应用户输入 当某个应用程序在进行大量运算时候,为了保证应用程序能够随时相应客户的输入,这个时候我们往往需要让大量运算和相应用户输入这两个行为在 ...

  7. C#中的多线程 - 同步基础

    原文:http://www.albahari.com/threading/part2.aspx 文章来源:http://blog.gkarch.com/threading/part2.html 1同步 ...

  8. 多线程(五) java的线程锁

    在多线程中,每个线程的执行顺序,是无法预测不可控制的,那么在对数据进行读写的时候便存在由于读写顺序多乱而造成数据混乱错误的可能性.那么如何控制,每个线程对于数据的读写顺序呢?这里就涉及到线程锁. 什么 ...

  9. Java中的 多线程编程

    Java 中的多线程编程 一.多线程的优缺点 多线程的优点: 1)资源利用率更好2)程序设计在某些情况下更简单3)程序响应更快 多线程的代价: 1)设计更复杂虽然有一些多线程应用程序比单线程的应用程序 ...

随机推荐

  1. jquery easyui的treegrid的控制

    其中列的formatter很有作用,可以得到你想要的任何内容: 例: <table class="easyui-treegrid" id="tg" dat ...

  2. 一句话的代码,从集合中找出第一个重复字符的方法javascript版。

    有的时候需求是这样的: 找出集合中第一个重复的字符所在的位置,刚才看了园内某自许为算法的代码,感觉非常之啰嗦故写了以下代码! 本人对神马算法之类的完全不懂,但那些伪算法家们也别出来装蒜.一句话:不要欺 ...

  3. node学习笔记(二)

    process.stdout(); //标准输出流 process.stdout.write() //提供了比console.log更底层的接口 process.stdin(); //标准输入流 // ...

  4. JS-字符串操作-替换

    <!DOCTYPE HTML><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content=&q ...

  5. Angular JS将数据显示为两列(html)

    (数据为Array数组)使用AngularJS中ng-show="{{}}",其将数据按行分为奇数行和偶数行,$even是判断是否为奇数行[如果是则为true,不是则为false] ...

  6. ruby 学习笔记 2 -变量

    变量 在ruby的世界里,变量有5种,全局变量 局部变量 实例变量 常量 类变量以及伪变量 常用的: 全局: 在全局使用,使用$开头,因为是全局的,所以在任何的代码例子中都可以改变其值,造成混乱,所以 ...

  7. 河南省第五届ACM程序设计大赛

    D:   遥 控 器 #include<cstdio> #include<cstring> #include<iostream> #include<algor ...

  8. vertica在电信的应用

    本文介绍了什么 ´ 电信级大数据分析典型需求 ´ Vertica数据库特点及与其他数据库对比 ´ Vertica核心技术介绍 ´ 基于Vertica的典型分系统架构简介 电信级大数据分析典型需求 ´  ...

  9. cordova for ios(android一样)添加插件

    1.进入当前工程文件夹 终端:cd ~/Desktop/ cd piao 2.添加插件 :cordova plugin add Basic device information (Device API ...

  10. Linq To Xml基础

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <Books> <Category Order=& ...