C#多线程学习(六) 互斥对象

时间：2022-09-27 21:38:26

如何控制好多个线程相互之间的联系，不产生冲突和重复，这需要用到互斥对象，即：System.Threading 命名空间中的 Mutex 类。

我们可以把Mutex看作一个出租车，乘客看作线程。乘客首先等车，然后上车，最后下车。当一个乘客在车上时，其他乘客就只有等他下车以后才可以上车。而线程与Mutex对象的关系也正是如此，线程使用Mutex.WaitOne()方法等待Mutex对象被释放，如果它等待的Mutex对象被释放了，它就自动拥有这个对象，直到它调用Mutex.ReleaseMutex()方法释放这个对象，而在此期间，其他想要获取这个Mutex对象的线程都只有等待。

下面这个例子使用了Mutex对象来同步四个线程，主线程等待四个线程的结束，而这四个线程的运行又是与两个Mutex对象相关联的。

其中还用到AutoResetEvent类的对象，可以把它理解为一个信号灯。这里用它的有信号状态来表示一个线程的结束。
// AutoResetEvent.Set()方法设置它为有信号状态
// AutoResetEvent.Reset()方法设置它为无信号状态
Mutex 类的程序示例：

using System;

using System.Threading;

namespace ThreadExample {

   public class MutexSample {

      static Mutex gM1;

      static Mutex gM2;

      const int ITERS = ;

      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 ");

         //创建一个Mutex对象，并且命名为MyMutex

         gM1 = new Mutex(true, "MyMutex");

         //创建一个未命名的Mutex 对象.

         gM2 = new Mutex(true);

         Console.WriteLine(" - Main Owns gM1 and gM2");

         AutoResetEvent[] evs = new AutoResetEvent[];

         evs[] = Event1; //为后面的线程t1,t2,t3,t4定义AutoResetEvent对象

          evs[] = Event2;

         evs[] = Event3;

         evs[] = 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()方法等待一个Mutex数组中的对象全部被释放

          t2.Start();// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM1的释放

          t3.Start();// 使用Mutex.WaitAny()方法等待一个Mutex数组中任意一个对象被释放

          t4.Start();// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM2的释放
Thread.Sleep();

         Console.WriteLine(" - Main releases gM1");

         gM1.ReleaseMutex(); //线程t2,t3结束条件满足

          Thread.Sleep();

         Console.WriteLine(" - Main releases gM2");

         gM2.ReleaseMutex(); //线程t1,t4结束条件满足

          //等待所有四个线程结束

          WaitHandle.WaitAll(evs);

         Console.WriteLine(" Mutex Sample");

         Console.ReadLine();

      }

      public void t1Start() {

         Console.WriteLine("t1Start started, Mutex.WaitAll(Mutex[])");

         Mutex[] gMs = new Mutex[];

         gMs[] = gM1;//创建一个Mutex数组作为Mutex.WaitAll()方法的参数

          gMs[] = gM2;

         Mutex.WaitAll(gMs);//等待gM1和gM2都被释放

          Thread.Sleep();

         Console.WriteLine("t1Start finished, Mutex.WaitAll(Mutex[]) satisfied");

         Event1.Set(); //线程结束，将Event1设置为有信号状态

      }

      public void t2Start() {

         Console.WriteLine("t2Start started, gM1.WaitOne( )");

         gM1.WaitOne();//等待gM1的释放

          Console.WriteLine("t2Start finished, gM1.WaitOne( ) satisfied");

         Event2.Set();//线程结束，将Event2设置为有信号状态

      }

      public void t3Start() {

         Console.WriteLine("t3Start started, Mutex.WaitAny(Mutex[])");

         Mutex[] gMs = new Mutex[];

         gMs[] = gM1;//创建一个Mutex数组作为Mutex.WaitAny()方法的参数

          gMs[] = gM2;

         Mutex.WaitAny(gMs);//等待数组中任意一个Mutex对象被释放

          Console.WriteLine("t3Start finished, Mutex.WaitAny(Mutex[])");

         Event3.Set();//线程结束，将Event3设置为有信号状态

      }

      public void t4Start() {

         Console.WriteLine("t4Start started, gM2.WaitOne( )");

         gM2.WaitOne();//等待gM2被释放

          Console.WriteLine("t4Start finished, gM2.WaitOne( )");

         Event4.Set();//线程结束，将Event4设置为有信号状态

      }

   }

}

程序的输出结果：

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

从执行结果可以很清楚地看到，线程t2,t3的运行是以gM1的释放为条件的，而t4在gM2释放后开始执行，t1则在gM1和gM2都被释放了之后才执行。Main()函数最后，使用WaitHandle等待所有的AutoResetEvent对象的信号，这些对象的信号代表相应线程的结束。

C#多线程学习系列：

C#多线程学习(一) 多线程的相关概念

http://www.cnblogs.com/zpx1986/p/5571506.html

C#多线程学习(二) 如何操纵一个线程 
http://www.cnblogs.com/zpx1986/p/5584256.html

C#多线程学习(三) 生产者和消费者 
http://www.cnblogs.com/zpx1986/p/5584305.html

C#多线程学习(四) 多线程的自动管理(线程池) 
http://www.cnblogs.com/zpx1986/p/5584351.html

C#多线程学习(五) 多线程的自动管理(定时器) 
http://www.cnblogs.com/zpx1986/p/5584370.html

C#多线程学习(六) 互斥对象 
http://www.cnblogs.com/zpx1986/p/5584387.html

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