NET多线程之进程间同步锁Mutex

Mutex类似于lock、Monitor，都是为了解决多线程环境下，资源竞争导致的访问顺序问题。常见资源竞争有以下情况：

1、单例，如何确保单例；

2、IO文件操作，如果同时又多个线程访问同一个文件会导致释放、内存溢出等问题；

3、变量脏读问题；

在开发过程中我们也常会有需求，一段代码、一个变量同一时刻只有一个线程在访问使用，其它线程排队等待，以杜绝资源竞争的问题。我们常用lock、Monitor只能用于同一进程的线程间同步。

而Mutex是用来解决统一操作系统，不同进程间的资源竞争问题。

namespace System.Threading
{
    //
    // 摘要:
    //     还可用于进程间同步的同步基元。
    [ComVisible(true)]
    public sealed class Mutex : WaitHandle
    {
        //
        // 摘要:
        //     使用默认属性初始化 System.Threading.Mutex 类的新实例。
        [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
        [SecuritySafeCritical]
        public Mutex();
        //
        // 摘要:
        //     使用 Boolean 值（指示调用线程是否应具有互斥体的初始所有权）初始化 System.Threading.Mutex 类的新实例。
        //
        // 参数:
        //   initiallyOwned:
        //     如果给调用线程赋予互斥体的初始所属权，则为 true；否则为 false。
        [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
        [SecuritySafeCritical]
        public Mutex(bool initiallyOwned);
        //
        // 摘要:
        //     使用 Boolean 值（指示调用线程是否应具有互斥体的初始所有权以及字符串是否为互斥体的名称）初始化 System.Threading.Mutex 类的新实例。
        //
        // 参数:
        //   initiallyOwned:
        //     如果为 true，则给予调用线程已命名的系统互斥体的初始所属权（如果已命名的系统互斥体是通过此调用创建的）；否则为 false。
        //
        //   name:
        //     System.Threading.Mutex 的名称。 如果值为 null，则 System.Threading.Mutex 是未命名的。
        //
        // 异常:
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     命名互斥体存在且具有访问控制安全性，但用户不具备 System.Security.AccessControl.MutexRights.FullControl。
        //
        //   T:System.IO.IOException:
        //     出现 Win32 错误。
        //
        //   T:System.Threading.WaitHandleCannotBeOpenedException:
        //     无法创建命名互斥体，可能是由于其他类型的等待句柄具有相同名称。
        //
        //   T:System.ArgumentException:
        //     name 超过 260 个字符。
        [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
        [SecurityCritical]
        public Mutex(bool initiallyOwned, string name);
        //
        // 摘要:
        //     使用可指示调用线程是否应具有互斥体的初始所有权以及字符串是否为互斥体的名称的 Boolean 值和当线程返回时可指示调用线程是否已赋予互斥体的初始所有权的
        //     Boolean 值初始化 System.Threading.Mutex 类的新实例。
        //
        // 参数:
        //   initiallyOwned:
        //     如果为 true，则给予调用线程已命名的系统互斥体的初始所属权（如果已命名的系统互斥体是通过此调用创建的）；否则为 false。
        //
        //   name:
        //     System.Threading.Mutex 的名称。 如果值为 null，则 System.Threading.Mutex 是未命名的。
        //
        //   createdNew:
        //     在此方法返回时，如果创建了局部互斥体（即，如果 name 为 null 或空字符串）或指定的命名系统互斥体，则包含布尔值 true；如果指定的命名系统互斥体已存在，则为
        //     false。 此参数未经初始化即被传递。
        //
        // 异常:
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     命名互斥体存在且具有访问控制安全性，但用户不具备 System.Security.AccessControl.MutexRights.FullControl。
        //
        //   T:System.IO.IOException:
        //     出现 Win32 错误。
        //
        //   T:System.Threading.WaitHandleCannotBeOpenedException:
        //     无法创建命名互斥体，可能是由于其他类型的等待句柄具有相同名称。
        //
        //   T:System.ArgumentException:
        //     name 超过 260 个字符。
        [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
        [SecurityCritical]
        public Mutex(bool initiallyOwned, string name, out bool createdNew);
        //
        // 摘要:
        //     使用可指示调用线程是否应具有互斥体的初始所有权以及字符串是否为互斥体的名称的 Boolean 值和当线程返回时可指示调用线程是否已赋予互斥体的初始所有权以及访问控制安全是否已应用到命名互斥体的
        //     Boolean 变量初始化 System.Threading.Mutex 类的新实例。
        //
        // 参数:
        //   initiallyOwned:
        //     如果为 true，则给予调用线程已命名的系统互斥体的初始所属权（如果已命名的系统互斥体是通过此调用创建的）；否则为 false。
        //
        //   name:
        //     系统互斥体的名称。 如果值为 null，则 System.Threading.Mutex 是未命名的。
        //
        //   createdNew:
        //     在此方法返回时，如果创建了局部互斥体（即，如果 name 为 null 或空字符串）或指定的命名系统互斥体，则包含布尔值 true；如果指定的命名系统互斥体已存在，则为
        //     false。 此参数未经初始化即被传递。
        //
        //   mutexSecurity:
        //     System.Security.AccessControl.MutexSecurity 对象，表示应用于已命名的系统互斥体的访问控制安全性。
        //
        // 异常:
        //   T:System.IO.IOException:
        //     出现 Win32 错误。
        //
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     命名互斥体存在且具有访问控制安全性，但用户不具备 System.Security.AccessControl.MutexRights.FullControl。
        //
        //   T:System.Threading.WaitHandleCannotBeOpenedException:
        //     无法创建命名互斥体，可能是由于其他类型的等待句柄具有相同名称。
        //
        //   T:System.ArgumentException:
        //     name 超过 260 个字符。
        [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
        [SecurityCritical]
        public Mutex(bool initiallyOwned, string name, out bool createdNew, MutexSecurity mutexSecurity);

        //
        // 摘要:
        //     打开指定的已命名的互斥体（如果已经存在）。
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     要打开的系统互斥体的名称。
        //
        // 返回结果:
        //     表示已命名的系统互斥体的对象。
        //
        // 异常:
        //   T:System.ArgumentException:
        //     name 是一个空字符串。 - 或 - name 超过 260 个字符。
        //
        //   T:System.ArgumentNullException:
        //     name 为 null。
        //
        //   T:System.Threading.WaitHandleCannotBeOpenedException:
        //     已命名的互斥体不存在。
        //
        //   T:System.IO.IOException:
        //     出现 Win32 错误。
        //
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     已命名的互斥体存在，但用户没有使用它所需的安全访问权限。
        [SecurityCritical]
        public static Mutex OpenExisting(string name);
        //
        // 摘要:
        //     利用所需的安全访问权限，打开指定的已命名的互斥体（如果已经存在）。
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     要打开的系统互斥体的名称。
        //
        //   rights:
        //     表示所需的安全访问权限的枚举值的按位组合。
        //
        // 返回结果:
        //     表示已命名的系统互斥体的对象。
        //
        // 异常:
        //   T:System.ArgumentException:
        //     name 是一个空字符串。 - 或 - name 超过 260 个字符。
        //
        //   T:System.ArgumentNullException:
        //     name 为 null。
        //
        //   T:System.Threading.WaitHandleCannotBeOpenedException:
        //     已命名的互斥体不存在。
        //
        //   T:System.IO.IOException:
        //     出现 Win32 错误。
        //
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     已命名的互斥体存在，但用户不具有所需的安全访问权限。
        [SecurityCritical]
        public static Mutex OpenExisting(string name, MutexRights rights);
        //
        // 摘要:
        //     打开指定的已命名的互斥体（如果已经存在），并返回指示操作是否成功的值。
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     要打开的系统互斥体的名称。
        //
        //   result:
        //     当此方法返回时，如果调用成功，则包含表示命名互斥体的 System.Threading.Mutex 对象；否则为 null。 该参数未经初始化即被处理。
        //
        // 返回结果:
        //     如果命名互斥体成功打开，则为 true；否则为 false。
        //
        // 异常:
        //   T:System.ArgumentException:
        //     name 是一个空字符串。 - 或 - name 超过 260 个字符。
        //
        //   T:System.ArgumentNullException:
        //     name 为 null。
        //
        //   T:System.IO.IOException:
        //     出现 Win32 错误。
        //
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     存在命名的互斥，但用户没有使用它时所需的安全访问权限。
        [SecurityCritical]
        public static bool TryOpenExisting(string name, out Mutex result);
        //
        // 摘要:
        //     利用所需的安全访问权限，打开指定的已命名的互斥体（如果已经存在），并返回指示操作是否成功的值。
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     要打开的系统互斥体的名称。
        //
        //   rights:
        //     表示所需的安全访问权限的枚举值的按位组合。
        //
        //   result:
        //     当此方法返回时，如果调用成功，则包含表示命名互斥体的 System.Threading.Mutex 对象；否则为 null。 该参数未经初始化即被处理。
        //
        // 返回结果:
        //     如果命名互斥体成功打开，则为 true；否则为 false。
        //
        // 异常:
        //   T:System.ArgumentException:
        //     name 是一个空字符串。 - 或 - name 超过 260 个字符。
        //
        //   T:System.ArgumentNullException:
        //     name 为 null。
        //
        //   T:System.IO.IOException:
        //     出现 Win32 错误。
        //
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     存在命名的互斥，但用户没有使用它时所需的安全访问权限。
        [SecurityCritical]
        public static bool TryOpenExisting(string name, MutexRights rights, out Mutex result);
        //
        // 摘要:
        //     获取表示已命名的互斥体的访问控制安全性的 System.Security.AccessControl.MutexSecurity 对象。
        //
        // 返回结果:
        //     表示已命名的互斥体的访问控制安全性的 System.Security.AccessControl.MutexSecurity 对象。
        //
        // 异常:
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     当前 System.Threading.Mutex 对象都表示一个已命名的系统互斥体，但用户不具有 System.Security.AccessControl.MutexRights.ReadPermissions。
        //     - 或 - 当前 System.Threading.Mutex 对象表示已命名的系统互斥体，并不是以 System.Security.AccessControl.MutexRights.ReadPermissions。
        //
        //   T:System.NotSupportedException:
        //     不支持 Windows 98 或 Windows Millennium Edition。
        [SecuritySafeCritical]
        public MutexSecurity GetAccessControl();
        //
        // 摘要:
        //     释放 System.Threading.Mutex 一次。
        //
        // 异常:
        //   T:System.ApplicationException:
        //     调用线程不拥有互斥体。
        //
        //   T:System.ObjectDisposedException:
        //     已释放当前实例。
        [ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
        [SecuritySafeCritical]
        public void ReleaseMutex();
        //
        // 摘要:
        //     设置已命名的系统互斥体的访问控制安全性。
        //
        // 参数:
        //   mutexSecurity:
        //     System.Security.AccessControl.MutexSecurity 对象，表示应用于已命名的系统互斥体的访问控制安全性。
        //
        // 异常:
        //   T:System.ArgumentNullException:
        //     mutexSecurity 为 null。
        //
        //   T:System.UnauthorizedAccessException:
        //     用户不具有 System.Security.AccessControl.MutexRights.ChangePermissions。 - 或 - 互斥体不是以
        //     System.Security.AccessControl.MutexRights.ChangePermissions。
        //
        //   T:System.SystemException:
        //     当前 System.Threading.Mutex 对象不表示已命名的系统互斥体。
        [SecuritySafeCritical]
        public void SetAccessControl(MutexSecurity mutexSecurity);
    }
}