|
多线程开发中一个最重要的问题就是公用资源的同步和互斥问题。.NET框架库为同步和互斥问题提供了强大的支持。 要弄清.NET处理同步和互斥问题的机制，必须先简单回忆一下线程的一些概念。我们都知道，线程有三种状态：Executing、Ready、Suspended。（在不同的《操作系统》中文教材里，这三个概念的译法比较混乱。Executing被译成“运行”或“执行”，Ready被译成“就绪”或“等待”，Suspended被译成“挂起”或“阻塞”。如果你不知道它们的英文概念是什么，你很容易被这些中文概念搞混。甚至连MSDN也有这种现像，有的文章用的是“等待”和“阻塞”，而有的用的是“就绪”和“挂起”，一度把我搞得满头雾水。所以在这里我都用英文表示。）Executing线程是得到资源正在运行的线程。Ready线程和Suspended是没有资源所以没有运行的线程，两者的区别是Ready线程在得到资源后可以立即运行，而Suspended必须先被激活为Ready线程后才能得到资源运行。这三种线程分别放在三个先进先出的队列中。 .NET框架库的System.Threading.Monitor类封装了处理公用资源同步和互斥的方法。它提供了两套机制。 Enter方法和Exit方法 第一套是采用Enter方法和Exit方法。它们都只有一个重载，带一个object类型的参数obj。 Enter方法给obj类型加了一个互斥锁。当线程A对obj调用了Enter方法后，若线程B再对obj调用Enter方法，则线程B会被放入Ready队列。当然，也可以使用TryEnter方法，该方法和Enter方法功能大致相同，区别在于TryEnter会返回一个Bool型的返回值，若obj被锁，它并不会把线程放入Ready队列，而是返回一个false值。 与Enter方法相对的是Exit方法，它是用于解除加在obj上的互斥锁。当Exit方法被调用，则obj将会分配给Ready队列中的下一个线程，这个线程就会对分配到的obj对象加锁并进入Executing状态。 关于Enter方法和Exit方法有几点要说明： 1、Enter方法和Exit方法都是针对对象而不是变量加减锁的。若线程调用了Monitor.Enter(a)，然后让变量a引用了其它对象，则再调用Monitor.Exit(a)是不能解锁的。同样，也不能将NULL传递给Enter方法和Exit方法。 2、Enter方法和Exit方法的参数都是object类型的，不能将值类型变量作为参数传递给它们。因为传递的值类型变量经装箱后会生成不同的对象。 3、一个线程可以在调用Exit方法之前多次对同一个对象调用Enter方法而不会被放入到Ready队列中，但必须调用相同多次的Exit方法才能对该对象彻底解锁。 4、如果在同一个方法里的对同一对象调用Enter方法和Exit方法，可以采用lock语句。代码： 5、由于Enter方法和Exit方法使用的是互斥锁，如果同时对两个对象使用Enter方法和Exit方法，可能会造成死锁，这一定要注意。 Enter方法和Exit方法可以解决绝大多数的线程同步和互斥问题。但有时我们需要让一个线程主动地释放资源停下来等其它的线程，这时Enter方法和Exit方法就不够用了，因此.NET提供了第二套实现线程同步和互斥的机制。 Wait方法和Pulse方法 第二套机制更复杂些，它是在Enter方法和Exit方法的基础上使用Wait方法和Pulse方法。调用Wait方法和Pulse方法的线程必须拥有obj上的锁，也就是说必须先调用Enter方法且沿未调用Exit方法。 Wait方法是让当前线程释放加在obj上的互斥锁，当前线程进入Suspended队列。如果Wait方法不带TimeOut参数，则在被激活并重新运行之前会无限等待，并永远返回True值。如果Wait方法带了TimeOut参数，则若在TimeOut规定的时间内运行，则返回True值，若过了TimeOut规定的时间线程同样会继续运行，但会返回False值。 Pulse方法既不对当前线程产生影响，也不会对obj上的互斥锁产生影响，它只是从Suspended线程队列中取出一个线程放入Ready线程队列中（也就是将这个线程激活）。在调用 Pulse方法的线程释放锁后，Ready队列中的下一个线程（不一定是调用Pulse方法时激活的那个线程）将获得该锁从而进入Executing状态。如果要将Suspended线程队列中的所有线程激活，可以使用PulseAll方法。 |
