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深入了解c# 信號(hào)量和互斥體

更新時(shí)間：2020年07月24日 09:54:05 作者：Learning hard

這篇文章主要介紹了c# 信號(hào)量和互斥體的相關(guān)資料,文中講解非常細(xì)致，示例代碼幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)，感興趣的朋友可以了解下

一、信號(hào)量（Semaphore）

信號(hào)量（Semaphore）是由內(nèi)核對(duì)象維護(hù)的int變量，當(dāng)信號(hào)量為0時(shí)，在信號(hào)量上等待的線程會(huì)堵塞，信號(hào)量大于0時(shí)，就解除堵塞。當(dāng)在一個(gè)信號(hào)量上等待的線程解除堵塞時(shí)，內(nèi)核自動(dòng)會(huì)將信號(hào)量的計(jì)數(shù)減1。在.net 下通過Semaphore類來實(shí)現(xiàn)信號(hào)量同步。

Semaphore類限制可同時(shí)訪問某一資源或資源池的線程數(shù)。WaitOne method, which is inherited from the WaitHandle class, and release the semaphore by calling the Release method.">線程通過調(diào)用 WaitOne方法將信號(hào)量減1，并通過調(diào)用 Release方法把信號(hào)量加1。

先說下構(gòu)造函數(shù)：

public Semaphore(int initialCount,int maximumCount);通過兩個(gè)參數(shù)來設(shè)置信號(hào)的初始計(jì)數(shù)和最大計(jì)數(shù)。

下面通過一段代碼來演示信號(hào)量同步的使用：

 class Program
  {
    // 初始信號(hào)量計(jì)數(shù)為0，最大計(jì)數(shù)為10
    public static Semaphore semaphore =new Semaphore(0,10);
    public static int time = 0;
    static void Main(string[] args)
    {
      for (int i = 0; i < 5; i++)
      {
        Thread test = new Thread(new ParameterizedThreadStart(TestMethod));

        // 開始線程，并傳遞參數(shù)
        test.Start(i);
      }

      // 等待1秒讓所有線程開始并阻塞在信號(hào)量上
      Thread.Sleep(500);

      // 信號(hào)量計(jì)數(shù)加4
      // 最后可以看到輸出結(jié)果次數(shù)為4次
      semaphore.Release(4);
      Console.Read();     
    }

    public static void TestMethod(object number)
    {
      // 設(shè)置一個(gè)時(shí)間間隔讓輸出有順序
      int span = Interlocked.Add(ref time, 100);
      Thread.Sleep(1000 + span);

      //信號(hào)量計(jì)數(shù)減1
      semaphore.WaitOne();

      Console.WriteLine("Thread {0} run ", number);
    }
  }

運(yùn)行結(jié)果：

同樣信號(hào)量也可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程中線程的同步，同樣也是通過對(duì)信號(hào)量命名來實(shí)現(xiàn)的，

通過調(diào)用public Semaphore(int initialCount,int maximumCount,string name);該構(gòu)造函數(shù)多傳入一個(gè)信號(hào)量名來實(shí)現(xiàn)

下面一段實(shí)例代碼來演示下：

using System;
using System.Threading;

namespace SemaphoreSample
{
  class Program
  {
    // 初始信號(hào)量計(jì)數(shù)為4，最大計(jì)數(shù)為10
    public static Semaphore semaphore =new Semaphore(4,10,"My");
    public static int time = 0;
    static void Main(string[] args)
    {
      for (int i = 0; i < 3; i++)
      {
        Thread test = new Thread(new ParameterizedThreadStart(TestMethod));

        // 開始線程，并傳遞參數(shù)
        test.Start(i);
      }

      // 等待1秒讓所有線程開始并阻塞在信號(hào)量上
      Thread.Sleep(1000);

      Console.Read();     
    }

    public static void TestMethod(object number)
    {
      // 設(shè)置一個(gè)時(shí)間間隔讓輸出有順序
      int span = Interlocked.Add(ref time, 500);
      Thread.Sleep(1000 + span);

      //信號(hào)量計(jì)數(shù)減1
      semaphore.WaitOne();

      Console.WriteLine("Thread {0} run ", number);
    }
  }
}

運(yùn)行結(jié)果：

從運(yùn)行結(jié)果中可以看出，第二個(gè)進(jìn)程值運(yùn)行了一行語句，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置的初始信號(hào)計(jì)數(shù)為4，每運(yùn)行一個(gè)線程，信號(hào)計(jì)數(shù)通過調(diào)用WaitOne方法減1,所以第二個(gè)進(jìn)行一開始信號(hào)計(jì)數(shù)為1而不是進(jìn)程一中的4，如果我們把信號(hào)計(jì)數(shù)后面的name參數(shù)去除的話，此時(shí)第二個(gè)進(jìn)程和第一個(gè)進(jìn)程中的結(jié)果應(yīng)該是一樣的（因?yàn)榇藭r(shí)沒有進(jìn)行不同進(jìn)程中線程的同步）。

二、互斥體（Mutex）

同樣互斥體也是同樣可以實(shí)現(xiàn)線程之間的同步和不同進(jìn)程中線程的同步的

先看看線程之間的同步的例子吧（在這里我也不多做解釋了，因?yàn)樗麄冎g的使用很類似，直接貼出代碼）：

 class Program
  {
    public static Mutex mutex = new Mutex();
    public static int count;

    static void Main(string[] args)
    {
      for (int i = 0; i < 10; i++)
      {
        Thread test = new Thread(TestMethod);

        // 開始線程，并傳遞參數(shù)
        test.Start();
      }

      Console.Read();
    }

    public static void TestMethod()
    {
      mutex.WaitOne();
      Thread.Sleep(500);
      count++;
      Console.WriteLine("Current Cout Number is {0}", count);
      mutex.ReleaseMutex();
    }
  }

運(yùn)行結(jié)果：

實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間同步：

 class Program
  {
    public static Mutex mutex = new Mutex(false,"My");

    static void Main(string[] args)
    {
      Thread t = new Thread(TestMethod);
      t.Start();

      Console.Read();
    }

    public static void TestMethod()
    {
      mutex.WaitOne();
      Thread.Sleep(5000);
      Console.WriteLine("Method start at : " + DateTime.Now.ToLongTimeString());
      mutex.ReleaseMutex();
    }
  }

運(yùn)行結(jié)果：

從運(yùn)行結(jié)果看出兩個(gè)進(jìn)程之間的時(shí)間間隔為5秒，當(dāng)我們把構(gòu)造函數(shù)中命名參數(shù)去掉時(shí)就可以看出差別了。

到這里多線程處理基本上講完，這個(gè)系列也只是一個(gè)入門，真真要好好掌握多線程，還是要在項(xiàng)目中多去實(shí)戰(zhàn)的。接下來我可能會(huì)做一個(gè)小的例子的，大概的思路是實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件的下載的這樣的例子。如果大家有什么好的例子來運(yùn)用多線程的知識(shí)的話，可以留言給我，我也會(huì)盡量去實(shí)現(xiàn)（如果不會(huì)的話，這樣也可以促使我去學(xué)習(xí)），實(shí)現(xiàn)后也會(huì)和大家分享的。

以上就是深入了解c# 信號(hào)量和互斥體的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于c# 信號(hào)量和互斥體的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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