C# Semaphore

1.Semaphore定义
Semaphore,是负责协调各个线程, 以保证它们能够正确、合理的使用公共资源。也是操作系统中用于控制进程同步互斥的量。

Semaphore常用的方法有两个WaitOne()和Release()，Release()的作用是退出信号量并返回前一个计数，而WaitOne()则是阻止当前线程，直到当前线程的WaitHandle 收到信号。这里我举一个例子让大家更容易理解：

当我们这样实例化Semaphore时候，如果写Semaphore sema = new Semaphore(x,y)这种表达式，就可以理解为这样一个场景

有一队人排队上洗手间，人就相当于线程，x为还剩余的位置数量，y为总的位置数量。

WaitOne()方法就相当于人在等待洗手间位置的行为，而Release()方法就相当于一个人从洗手间出来的行为，这里再假设x和y都为5，说明开始的时候洗手间有5个空位置，且总共只有5个位置，当一队超过5个人的队伍要上洗手间的就排队，首先WaitOne()方法等待，发现有空位就依次进去，每进去一个空位减一，直到进去5之后个没有空位，这时候后面的人就一直等待，直到进去的人从洗手间出来Release()方法，空位加一，在等待WaitOne()方法的人发现有空位又进去一个空位减一……如此循环往复。

2、代码举例

 1 class Program
 2     {
 3         static Semaphore semaphore;
 4         //当前信号量中线程数量
 5         static int count;
 6         //用于生成随机数
 7         static Random r;
 8
 9         static void Main()
10         {
11             r = new Random();
12             //初始化信号量：初始请求数为1，最大请求数为3
13             semaphore = new Semaphore(1, 3);
14             //放出10个线程
15             for (int i = 0; i < 5; i++)
16                 ThreadPool.QueueUserWorkItem(doo, i + 1);
17             Console.ReadKey(true);
18         }
19
20         static void doo(object arg)
21         {
22             int id = (int)arg;
23             PrintStatus(id, "等待信号量");
24             //获取一个资源
25             semaphore.WaitOne();
26             PrintStatus(id, "获得信号量开始执行");
27             PrintCount(1);
28             Thread.Sleep(r.Next(1000));
29             PrintStatus(id, "退出");
30             PrintCount(-1);
31             //释放一个资源
32             semaphore.Release();
33
34         }
35
36         //输出线程状态
37         static void PrintStatus(int id, string s)
38         {
39             Console.WriteLine("线程{0}：{1}", id, s);
40         }
41
42         //修改并输出线程数量
43         static void PrintCount(int add)
44         {
45             //在多进程（线程）的操作系统中不能被其它进程（线程）打断的操作就叫原子操作，一个线程在执行其它线程无法抢占。
46             //对两个 32 位整数进行求和并用和替换第一个整数，上述操作作为一个原子操作完成。
47             Interlocked.Add(ref count, add);
48             //以原子操作的形式，将 32 位有符号整数设置为指定的值并返回原始值。
49             Console.WriteLine("=> 信号量值：{0}", Interlocked.Exchange(ref count, count));
50         }
51     }

参考以下内容：https://www.cnblogs.com/legion/p/6934363.html

https://blog.csdn.net/yangwohenmai1/article/details/90236036