线程同步 ManualResetEvent和AutoResetEvent
一、 ManualResetEvent
ManualResetEvent是一个同步对象,可以使一个或多个线程等待另一个线程的信号,然后再同时继续执行。它是通过两个状态来实现的:有信号和无信号。
以下是ManualResetEvent的各个方法的介绍:
- Set方法:将ManualResetEvent的状态设置为有信号,允许等待线程继续执行。如果没有线程在等待,该方法不会产生任何效果。
- Reset方法:将ManualResetEvent的状态设置为无信号,阻止等待线程继续执行。如果没有线程在等待,该方法不会产生任何效果。
- WaitOne方法:阻塞当前线程,等待ManualResetEvent的状态变为有信号。如果ManualResetEvent的状态已经是有信号,该方法立即返回。
- WaitOne方法(带超时参数):阻塞当前线程,等待ManualResetEvent的状态变为有信号,或者超过指定的时间。如果ManualResetEvent的状态已经是有信号,该方法立即返回。
- WaitAll方法(静态方法):阻塞当前线程,等待所有指定的ManualResetEvent的状态变为有信号。如果所有指定的ManualResetEvent的状态已经是有信号,该方法立即返回。
- WaitAny方法(静态方法):阻塞当前线程,等待任意一个指定的ManualResetEvent的状态变为有信号。如果任意一个指定的ManualResetEvent的状态已经是有信号,该方法立即返回。
- Dispose方法:释放由ManualResetEvent占用的所有资源。一旦调用该方法,ManualResetEvent就不再可用。
static ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);//创建了一个ManualResetEvent对象,并将初始状态设置为无信号状态 static void Main(string[] args) { //启动一个线程,等待信号 Thread thread = new Thread(new ThreadStart(WaitForSignal)); thread.Start(); //暂停一秒钟 Thread.Sleep(1000); //发送信号 Console.WriteLine("Sending signal..."); mre.Set(); //将ManualResetEvent的状态设置为有信号,允许等待线程继续执行。如果没有线程在等待,该方法不会产生任何效果。 // 暂停一秒钟 Thread.Sleep(1000); // 再次发送信号 Console.WriteLine("Sending signal again..."); mre.Set(); //等待线程完成 thread.Join(); Console.WriteLine("Done"); Console.ReadKey(); } private static void WaitForSignal() { Console.WriteLine("Waiting for signal..."); mre.WaitOne(); //阻塞当前线程,等待ManualResetEvent的状态变为有信号。如果ManualResetEvent的状态已经是有信号,该方法立即返回。 Console.WriteLine("Signal received."); Console.WriteLine("Waiting for signal again..."); mre.Reset(); //将ManualResetEvent的状态设置为无信号,阻止等待线程继续执行。如果没有线程在等待,该方法不会产生任何效果。 mre.WaitOne(); Console.WriteLine("Signal received again."); }
打印 Waiting for signal...后等待1s,
打印 Waiting for signal again...后等待1s.
二、AutoResetEvent
AutoResetEvent是一种同步机制,用于线程之间的通信。它允许一个线程等待另一个线程发出信号,然后继续执行。AutoResetEvent只能被一个线程等待,当一个线程调用WaitOne方法时,AutoResetEvent会被设置为非终止状态,直到另一个线程调用Set方法将其设置为终止状态。
以下是AutoResetEvent的各个方法的介绍:
- WaitOne()方法:该方法会阻塞当前线程,直到AutoResetEvent对象的状态为终止状态(signaled),或等待超时。如果成功等待到终止状态,则会将AutoResetEvent对象的状态设置为非终止状态(nonsignaled)。
- Set()方法:该方法将AutoResetEvent对象的状态设置为终止状态。如果有线程正在等待这个AutoResetEvent对象,则会使其中一个线程从WaitOne()方法中返回。
- Reset()方法:该方法将AutoResetEvent对象的状态设置为非终止状态。如果有线程正在等待这个AutoResetEvent对象,则不会有任何影响,等待线程仍然会等待。
- Dispose()方法:该方法释放AutoResetEvent对象占用的资源,并将AutoResetEvent对象标记为已释放。一旦AutoResetEvent对象被释放,任何对它的方法调用都会引发ObjectDisposedException异常。
static AutoResetEvent autoResetEvent = new AutoResetEvent(false); static void Main(string[] args) { //启动一个线程,等待信号 Thread thread = new Thread(new ThreadStart(WaitForSignal)); thread.Start(); //暂停一秒钟 Thread.Sleep(10000); //发送信号 Console.WriteLine("Sending signal..."); autoResetEvent.Set(); //该方法将AutoResetEvent对象的状态设置为终止状态。如果有线程正在等待这个AutoResetEvent对象,则会使其中一个线程从WaitOne()方法中返回。 // 暂停一秒钟 Thread.Sleep(10000); // 再次发送信号 Console.WriteLine("Sending signal again..."); autoResetEvent.Set(); //等待线程完成 thread.Join(); Console.WriteLine("Done"); Console.ReadKey(); } private static void WaitForSignal() { Console.WriteLine("Waiting for signal..."); autoResetEvent.WaitOne(); //该方法会阻塞当前线程,直到AutoResetEvent对象的状态为终止状态(signaled),或等待超时。如果成功等待到终止状态,则会将AutoResetEvent对象的状态设置为非终止状态(nonsignaled)。 Console.WriteLine("Signal received."); Console.WriteLine("Waiting for signal again..."); autoResetEvent.WaitOne(); Console.WriteLine("Signal received again."); }
打印 Waiting for signal...后等待1s,
打印 Waiting for signal again...后等待1s.
注意: 不需要调用Reset方法去将AutoResetEvent对象的状态设置为非终止状态,WaitOne方法等待Set方法将AutoResetEvent对象的状态设置为终止状态后,会将AutoResetEvent对象的状态设置为非终止状态,即再次等待Set方法。
三、AutoResetEvent和ManualResetEvent的异同
AutoResetEvent和ManualResetEvent都是.NET Framework中的同步原语,用于协调多个线程的执行。它们的主要区别在于:
1. 触发方式
- AutoResetEvent:当某个线程调用Set方法时,只有一个等待的线程会被唤醒,并被允许继续执行。如果有多个线程等待,那么只有其中一个会被唤醒,其他线程仍然处于等待状态。
- ManualResetEvent:当某个线程调用Set方法时,所有等待的线程都会被唤醒,并被允许继续执行。
2. 重置方式
- AutoResetEvent:当某个线程被唤醒后,事件会自动重置为未触发状态,其他等待的线程需要重新等待。
- ManualResetEvent:当某个线程被唤醒后,事件仍然处于触发状态,其他等待的线程仍然可以通过WaitOne方法获取事件的信号。
3. 使用场景
- AutoResetEvent:适用于需要严格控制线程执行顺序的情况,例如生产者-消费者模式中的消费者线程需要等待生产者线程完成后才能执行。
- ManualResetEvent:适用于需要多个线程同时执行的情况,例如并行计算中的多个线程需要等待某个条件满足后才能继续执行。
总的来说,AutoResetEvent更适合用于线程间的协作,而ManualResetEvent更适合用于线程池等多线程并发执行的场景。
lock和ManualResetEvent都是用于多线程编程的同步机制,但是它们有一些区别:
1. lock是一个关键字,用于在代码块中实现互斥锁,保证同一时间只有一个线程可以访问临界区,从而避免多个线程同时修改共享资源的问题。而ManualResetEvent是一个类,用于控制线程的执行顺序,通过等待和通知的方式实现同步。
2. lock只能保证同一时间只有一个线程访问临界区,但是不能保证线程的执行顺序。而ManualResetEvent可以控制线程的执行顺序,可以让某些线程先执行,等待某些线程完成后再执行。
3. lock只能在同一进程内的线程之间使用,而ManualResetEvent可以在不同进程之间使用,用于进程间通信。
4. lock的使用比较简单,只需要在代码块中加上关键字即可。而ManualResetEvent需要手动创建一个对象,并且需要在不同线程之间传递该对象,使用起来比较复杂。 总的来说,lock适用于在同一进程内的多线程编程中实现互斥锁,而ManualResetEvent适用于控制线程的执行顺序和在不同进程之间进行通信。