线程系列09,线程的等待、通知,以及手动控制线程数量
当一个线程直到收到另一个线程的通知才执行相关的动作，这时候，就可以考虑使用"事件等待句柄(Event Wait Handles)"。使用"事件等待句柄"主要用到3个类： AutoResetEvent, ManualResetEvent以及CountdownEvent(.NET 4.0以后才有)。本篇包括：
※ 一个线程等待另一个线程的通知
※ 2个线程互相通知等待
※ 一个线程等待队列中的多个任务通知
※ 手动控制线程的数量
□ 一个线程等待另一个线程的通知
最简单的情景是：发出信号的线程只发出一次通知，等待的线程收到通知也只做一次事情。等待的线程肯定有一个等待方法，发出信号的线程必须有一个发出信号的方法，AutoResetEvent类提供了相关方法。
class Program{//true表示将初始状态设置为终止状态static EventWaitHandle _wait = new AutoResetEvent(false);static void Main(string[] args){new Thread(Waiter).Start();Thread.Sleep(1000);_wait.Set();//发出指示}static void Waiter(){Console.WriteLine("一切准备就绪，等待指示！");_wait.WaitOne();Console.WriteLine("收到指示~~");}}
○ AutoResetEvent就像地铁入口的十字转门，有票插入，就让进，而且每次只让一个人进。
○ 当调用WaitOne方法，表示该线程已被阻塞，正在等待信号，就像十字转门旁等待进入的乘客。
○ 当调用Set方法，表示发出信号给等待线程，就像十字转门收到车票，乘客可以通过。
关于AutoResetEvent:
○ 还可通过这种方式创建AutoResetEvent实例：var auto = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset);
○ 如果调用了Set方法，却没有其它线程调用WaitOne方法，这个handle会一直存在
○ 如果调用Set方法多次，却有多个线程调用WaitOne方法，也只能让这些线程挨个接收信号，即每次只有一个线程接收信号
○ WaitOne还有几个接收时间间隔参数的重载方法，使用WaitOne(0)可以测试一个wait handle是否已经打开
○ GC自动回收wait handles
□ 2个线程互相通知等待
还有一种情形：发出信号的线程要发出多次通知，每一次需要确认等待线程收到后再发下一个通知。大概的过程就是：线程A第一次做事并发出通知，进入等待状态；线程B收到通知，发出通知，通知线程A，线程B进入等待状态；线程A收到线程B的通知，第二次做事并发出通知，进入等待状态......2个线程互相通知，每个线程既是发出信号者，也是等待者。借助AutoResetEvent类可以解决此需求。
class Program{static EventWaitHandle _ready = new AutoResetEvent(false);static EventWaitHandle _go = new AutoResetEvent(false);static readonly object o = new object();private static string _msg;static void Main(string[] args){new Thread(DoSth).Start();//第一次等待直到另外一个线程准备好_ready.WaitOne();lock (o){_msg = "你好";}_go.Set();//第二次等待_ready.WaitOne();lock (o){_msg = "吗";}_go.Set();//第三次_ready.WaitOne();lock (o){_msg = null;}_go.Set();}static void DoSth(){while (true){_ready.Set();_go.WaitOne();lock (o){if(_msg == null) return;Console.WriteLine(_msg);}}}}
把Main方法中的线程称为主线程，把另一个线程称为工作线程，2个线程是这样工作的：
→主线程使用WaitOne方法第一次等待，说：“工作线程，我等在这里”
→工作线程使用Set方法，说：“主线程，我给你信号，你准备第一条信息吧”，并且又使用WaitOne方法让自己等待，就说：“主线程，我给你信号了，我等在这里，准备接收你的第一条信息”，再看看暂时还没有需要显示的信息，于是作罢
→主线程收到工作线程的信号，设置第一条信息，然后使用Set方法，说"工作线程，我的第一条信息给你，给你信号"，并且又使用WaitOne方法让自己第二次等待，说："工作线程，我给你信号了，我等在这里"
→工作线程又使用Set方法，说：“主线程，我给你信号，你去准备第二条信息吧”，并且又使用WaitOne方法让自己等待，就说：“主线程，我已经给你信号了，我等在这里，准备接收你的第二条信息”，再看看这时有需要显示的信息，就把信息打印了出来
→依次类推
□ 一个线程等待队列中的多个任务通知
当一个等待的线程，需要逐个执行多个任务，就可以把任务放在队列中。
通常把能实现实现上述需求的叫做"生产/消费队列"。所谓的"生产"是指能把多个任务放到队列中，所谓"消费"是指当任务逐一出列，再执行该任务。
class ProducerConsumerQueue : IDisposable{EventWaitHandle _ewh = new AutoResetEvent(false);private Thread _worker; //等待线程private readonly object _locker = new object();Queue<string> _tasks = new Queue<string>();//任务队列public ProducerConsumerQueue(){_worker = new Thread(Work);_worker.Start();}//任务进入队列public void EnqueueTask(string task){lock (_locker){_tasks.Enqueue(task);}//任务一旦进入队列就发出信号_ewh.Set();}void Work(){while (true){//从队列中获取taskstring task = null;lock (_locker){if (_tasks.Count > 0){task = _tasks.Dequeue();if(task == null) return;}}//如果task不为null，模拟执行taskif (task != null){Console.WriteLine("正在执行线程任务 " + task);Thread.Sleep(1000); //模拟线程执行的过程}else//如果taks为null{_ewh.WaitOne();//等待信号}}}public void Dispose(){EnqueueTask(null); //发出信号让消费线程退出_worker.Join();//让消费线程借宿_ewh.Close();//释放event wait handle}}
○ EnqueueTask方法，让任务进入队列，每个进入队列的任务使用Set方法发出通知，产生任务的过程就是所谓的"生产"
○ Wokr方法，在没有task的时候，使用WaitOne方法一直等待；当任务出列，就执行任务，执行任务的过程就是所谓的"消费"
○ 构造函数创建、启动等待线程，让等待线程一直工作者(通过无限循环)
客户端调用。
class Program{static void Main(string[] args){using (ProducerConsumerQueue q = new ProducerConsumerQueue()){q.EnqueueTask("hello");for (int i = 0; i < 3; i++){q.EnqueueTask("报数" + i);}q.EnqueueTask("world");}}}
□ 手动控制线程的数量
■ 使用ManualResetEvent
如果把AutoResetEvent比作地铁入口的十字转门，一次只能允许一个人进入；ManualResetEvent可看作公司门卫，上班时间到，打开门可以让多人进入。ManualResetEvent的Set方法就如同开门，任意多个线程可以进入，Reset方法如同关门，线程从此不能再进入。
创建ManualResetEvent实例有2种方式：
var manual1 = new ManualResetEvent (false);var manual2 = new EventWaitHandle (false, EventResetMode.ManualReset);
以下是EventWaitHandle的一个简单应用：
class Program{static EventWaitHandle handle = new ManualResetEvent(false);static void Main(string[] args){handle.Set();new Thread(SaySth).Start("Hello");new Thread(SaySth).Start("World");Thread.Sleep(2000);handle.Reset();new Thread(SaySth).Start("Again");}static void SaySth(object data){handle.WaitOne();Console.WriteLine("我想说的是：" + data);}}
○ Set方法，相当于开门，其后面的2个线程有效
○ Reset方法，相当于关门，其后面的1个线程无效
■ 使用CountdownEvent
CountdownEvent也可以看作公司门卫，只不过，上班时间到，规定只允许若干个人进去。
class Program{static CountdownEvent _countdown = new CountdownEvent(2);static void Main(string[] args){new Thread(SaySth).Start("1");new Thread(SaySth).Start("2");}static void SaySth(object o){Thread.Sleep(1000);Console.WriteLine(o);_countdown.Signal();}}
○ 在CountdownEvent的构造函数中设置允许的最大线程数
○ Signal方法表示计数一次
总结：○ 使用AutoResetEvent类，可以让一个线程等待另一个线程的通知，2个线程互相通知等待，一个线程等待队列中的多个任务通知
○ 使用ManualResetEvent类，手动控制任意多的线程数量
○ CountdownEvent类，手动控制固定数量的线程数量
线程系列包括：
