线程同步的情景之二

  情景一中，我主要介绍了用于解决资源争用时各种方式的区别，本篇文章我们将进一步介绍线程同步的第二种场景。

 

　情景二：数量有限，先到先得

 

　　情景简介：与情景一类似，但是这次茅坑的数量不只一个。如果有需求的人数少于茅坑数量，那一切都很和谐。但是人数超过茅坑数量的时候该怎么办？多个人占用一个坑？

　　解决办法：当所有茅坑都客满的时候，其他人必须乖乖等在外面，只有当有人从里面出来的时候，下一个人才能进去。

　　问题抽象：当某一资源同一时刻允许一定数量的线程使用的时候，需要有个机制来阻塞多余的线程，直到资源再次变得可用。

　　线程同步方案：Semaphore、SemaphoreSlim

　　方案特性：限量供应；除所有者外，其他人无条件等待；先到先得（谁先进茅坑，谁先用，没有先后顺序）

 

　　各方案间的区别

　　Semaphore 的中文名称叫信号量，在学操作系统的时候肯定都会讲到。而扯到信号量，最常拿来举的就是生产者与消费者的例子。与上一篇一样，我不会在这里重复介绍一些网上多的是的内容，大家如果有兴趣，可以自己去找度娘、必硬或谷哥。

　　在继续阅读前，请确保你已经对用户模式构造、内核模式构造和混合模式构造有所了解，如果尚未了解，建议您先阅读情景一中相关章节。

 

内核模式（kernal-mode)

　　Semaphore 通过在构造函数中传入容器大小来限制一次性允许访问的线程数量。与情景一介绍中的 Mutex 一样属于内核模式，而且都拥有同一个祖宗：WaitHandle。但是与 Mutex 不一样的是，通过线程一获取的所有权，可以由线程二来释放。下面的写法是完全合法的。

    Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        //类似于消费者
        semaphore.WaitOne();
        Thread.Sleep(5000);
    });
 
    Thread.Sleep(1000);
    Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        //类似于生产者
        semaphore.Release();
    });

 

　　优点：提供数量限制的能力，可以跨进程使用。

    //进程一
    Semaphore s = new Semaphore(1, 1, "myname", out creaded);
     
    //进程二
    Semaphore s = Semaphore.OpenExisting("myname");

　　缺点：速度慢于用户模式、混合模式构造，稍快于 mutex。

 

 

混合模式（hybrid-mode)

　　SemaphoreSlim 是 .Net 4.0 时引进的一个新类型，使用方式上类似 Semaphore，是轻量级的 Semaphore。不允许跨进程使用。

　　优点：提供数量限制的能力；速度快，优于 Semaphore。

　　缺点：不能跨进程使用。

 

总 结

　　本篇文章介绍的方法主要用于解决资源有限（数量大于一）时线程同步的问题。如果资源唯一，那利用 Semaphore s = new Semaphore(1,1) 的效果与创建一个 Mutex 的效果实际是一致的。而此时的 Semaphore 会有一个新名称叫 Binary Semaphore (二元信号量）。

 

　　那什么时候该使用 Semaphore， 什么时候使用 Mutex？ 

　　记住本系列强调的情景！如果用于资源争用，请使用 Mutex；如果用于限量使用请使用 Semaphore。

 

　　本文来自《C# 基础回顾: 线程同步的情景之二》

 

 

   作者：stg609

   本文转自：http://www.cnblogs.com/stg609/p/4050483.html