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。

posted @ 2023-08-26 17:17 LXLR 阅读(706) 评论(0) 编辑收藏举报

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