C#多線程學習(六)互斥對象

如何控制好多個線程相互之間的聯系，不產生沖突和重復，這需要用到互斥對象，即：System.Threading 命名空間中的 Mutex 類。

我們可以把Mutex看作一個出租車，乘客看作線程。乘客首先等車，然後上車，最後下車。當一個乘客在車上時，其他乘客就只有等他下車以後才可以上車。而線程與Mutex對象的關系也正是如此，線程使用Mutex.WaitOne()方法等待Mutex對象被釋放，如果它等待的Mutex對象被釋放了，它就自動擁有這個對象，直到它調用Mutex.ReleaseMutex()方法釋放這個對象，而在此期間，其他想要獲取這個Mutex對象的線程都只有等待。

下面這個例子使用了Mutex對象來同步四個線程，主線程等待四個線程的結束，而這四個線程的運行又是與兩個Mutex對象相關聯的。

其中還用到AutoResetEvent類的對象，可以把它理解為一個信號燈。這裡用它的有信號狀態來表示一個線程的結束。

// AutoResetEvent.Set()方法設置它為有信號狀態

// AutoResetEvent.Reset()方法設置它為無信號狀態

Mutex 類的程序示例：

using System;
using System.Threading;
namespace ThreadExample
{
public class MutexSample
{
　　 static Mutex gM1;
　　 static Mutex gM2;
　　 const int ITERS = 100;
　　 static AutoResetEvent Event1 = new AutoResetEvent(false);
　　 static AutoResetEvent Event2 = new AutoResetEvent(false);
　　 static AutoResetEvent Event3 = new AutoResetEvent(false);
　　 static AutoResetEvent Event4 = new AutoResetEvent(false);
　　 public static void Main(String[] args)
　　 {
Console.WriteLine("Mutex Sample ");
//創建一個Mutex對象，並且命名為MyMutex
gM1 = new Mutex(true,"MyMutex");
//創建一個未命名的Mutex 對象.
gM2 = new Mutex(true);
Console.WriteLine(" - Main Owns gM1 and gM2");
AutoResetEvent[] evs = new AutoResetEvent[4];
evs[0] = Event1; //為後面的線程t1,t2,t3,t4定義AutoResetEvent對象
evs[1] = Event2;
evs[2] = Event3;
evs[3] = Event4;
MutexSample tm = new MutexSample( );
Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(tm.t1Start));
Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(tm.t2Start));
Thread t3 = new Thread(new ThreadStart(tm.t3Start));
Thread t4 = new Thread(new ThreadStart(tm.t4Start));
t1.Start( );// 使用Mutex.WaitAll()方法等待一個Mutex數組中的對象全部被釋放
t2.Start( );// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM1的釋放
t3.Start( );// 使用Mutex.WaitAny()方法等待一個Mutex數組中任意一個對象被釋放
t4.Start( );// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM2的釋放
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine(" - Main releases gM1");
gM1.ReleaseMutex( ); //線程t2,t3結束條件滿足
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine(" - Main releases gM2");
gM2.ReleaseMutex( ); //線程t1,t4結束條件滿足
//等待所有四個線程結束
WaitHandle.WaitAll(evs);
Console.WriteLine(" Mutex Sample");
Console.ReadLine();
　　 }
　　 public void t1Start( )
　　 {
Console.WriteLine("t1Start started, Mutex.WaitAll(Mutex[])");
Mutex[] gMs = new Mutex[2];
gMs[0] = gM1;//創建一個Mutex數組作為Mutex.WaitAll()方法的參數
gMs[1] = gM2;
Mutex.WaitAll(gMs);//等待gM1和gM2都被釋放
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine("t1Start finished, Mutex.WaitAll(Mutex[]) satisfied");
Event1.Set( ); //線程結束，將Event1設置為有信號狀態
　　 }
　　 public void t2Start( )
　　 {
Console.WriteLine("t2Start started, gM1.WaitOne( )");
gM1.WaitOne( );//等待gM1的釋放
Console.WriteLine("t2Start finished, gM1.WaitOne( ) satisfied");
Event2.Set( );//線程結束，將Event2設置為有信號狀態
　　 }
　　 public void t3Start( )
　　 {
Console.WriteLine("t3Start started, Mutex.WaitAny(Mutex[])");
Mutex[] gMs = new Mutex[2];
gMs[0] = gM1;//創建一個Mutex數組作為Mutex.WaitAny()方法的參數
gMs[1] = gM2;
Mutex.WaitAny(gMs);//等待數組中任意一個Mutex對象被釋放
Console.WriteLine("t3Start finished, Mutex.WaitAny(Mutex[])");
Event3.Set( );//線程結束，將Event3設置為有信號狀態
　　 }
　　 public void t4Start( )
　　 {
Console.WriteLine("t4Start started, gM2.WaitOne( )");
gM2.WaitOne( );//等待gM2被釋放
Console.WriteLine("t4Start finished, gM2.WaitOne( )");
Event4.Set( );//線程結束，將Event4設置為有信號狀態
　　 }
}
}

程序的輸出結果：

Mutex Sample
- Main Owns gM1 and gM2
t1Start started, Mutex.WaitAll(Mutex[])
t2Start started, gM1.WaitOne( )
t3Start started, Mutex.WaitAny(Mutex[])
t4Start started, gM2.WaitOne( )
- Main releases gM1
t2Start finished, gM1.WaitOne( ) satisfied
t3Start finished, Mutex.WaitAny(Mutex[])
- Main releases gM2
t1Start finished, Mutex.WaitAll(Mutex[]) satisfied
t4Start finished, gM2.WaitOne( )
Mutex Sample

從執行結果可以很清楚地看到，線程t2,t3的運行是以gM1的釋放為條件的，而t4在gM2釋放後開始執行，t1則在gM1和gM2都被釋放了之後才執行。Main()函數最後，使用WaitHandle等待所有的AutoResetEvent對象的信號，這些對象的信號代表相應線程的結束。