5天不再惧怕多线程——第四天 信号量
今天整理“信号量”的相关知识，其实想想也蛮有趣的，锁，互斥，信号量都可以实现线程同步，在framework里面主要有三种。
<1>：ManualResetEvent
<2>：AutoResetEvent
<3>: Semaphore
好，下面就具体看看这些玩意的使用。
一：ManualResetEvent
该对象有两种信号量状态True和False，好奇的我们肯定想知道True和False有什么区别，稍后的例子见分晓，有三个方法值得学习一下。
1：WaitOne
该方法用于阻塞线程，默认是无限期的阻塞，有时我们并不想这样，而是采取超时阻塞的方法，如果超时就放弃阻塞，这样也就避免了无限期
等待的尴尬。
2：Set
手动修改信号量为True，也就是恢复线程执行。
3:ReSet
手动修改信号量为False，暂停线程执行。
好了，下面举个例子说明一下。
<1> 信号量初始为False，WaitOne采用无限期阻塞，可以发现线程间可以进行交互。
1 public class Example
2 {
3 public static void Main()
4 {
5 Thread t = new Thread(Run);
6
7 t.Name = "Jack";
8
9 Console.WriteLine("当前时间:{0} {1} {1},我是主线程,收到请回答。", DateTime.Now, t.Name);
10
11 t.Start();
12
13 Thread.Sleep(5000);
14
15 mr.Set();
16
17 Console.Read();
18 }
19
20 static ManualResetEvent mr = new ManualResetEvent(false);
21
22 static void Run()
23 {
24 mr.WaitOne();
25
26 Console.WriteLine("\n当前时间:{0} 主线程，主线程,{1}已收到！", DateTime.Now, Thread.CurrentThread.Name);
27 }
28 }
<2> 信号量初始为True，WaitOne采用无限期阻塞，实验发现WaitOne其实并没有被阻塞。
static ManualResetEvent mr = new ManualResetEvent(true);
<3>信号量初始为False，WaitOne采用超时2s，虽然主线程要等5s才能进行Set操作，但是WaitOne已经等不及提前执行了。
1 public class Example
2 {
3 public static void Main()
4 {
5 Thread t = new Thread(Run);
6
7 t.Name = "Jack";
8
9 Console.WriteLine("当前时间:{0} {1} {1},我是主线程,收到请回答。", DateTime.Now, t.Name);
10
11 t.Start();
12
13 Thread.Sleep(5000);
14
15 mr.Set();
16
17 Console.Read();
18 }
19
20 static ManualResetEvent mr = new ManualResetEvent(false);
21
22 static void Run()
23 {
24 mr.WaitOne(2000);
25
26 Console.WriteLine("\n当前时间:{0} 主线程，主线程,{1}已收到！", DateTime.Now, Thread.CurrentThread.Name);
27 }
28 }
二：AutoResetEvent
在VS对象浏览器中，我们发现AutoResetEvent和ManualResetEvent都是继承于EventWaitHandle，所以基本功能是一样的，不过值得注意
的一个区别是WaitOne会改变信号量的值，比如说初始信号量为True，如果WaitOne超时信号量将自动变为False，而ManualResetEvent则不会。
1 public class Example
2 {
3 public static void Main()
4 {
5 Thread t = new Thread(Run);
6
7 t.Name = "Jack";
8
9 t.Start();
10
11 Console.Read();
12 }
13
14 static AutoResetEvent ar = new AutoResetEvent(true);
15
16 static void Run()
17 {
18 var state = ar.WaitOne(1000, true);
19
20 Console.WriteLine("我当前的信号量状态:{0}", state);
21
22 state = ar.WaitOne(1000, true);
23
24 Console.WriteLine("我恨你，不理我，您现在的状态是:{0}", state);
25
26 }
27 }
三：Semaphore
这玩意是.net 4.0新增的，用于控制线程的访问数量，默认的构造函数为initialCount和maximumCount，表示默认设置的信号量个数和
最大信号量个数，其实说到底，里面是采用计数器来来分配信号量，当你WaitOne的时候，信号量自减，当Release的时候，信号量自增，然而
当信号量为0的时候，后续的线程就不能拿到WaitOne了，所以必须等待先前的线程通过Release来释放。
好了，下面还是举例子来说明一下：
<1> initialCount=1,maximunCount=10,WaitOne采用无限期等待。
1 namespace ConsoleApplication3
2 {
3 class Program
4 {
5 static void Main(string[] args)
6 {
7
8 Thread t1 = new Thread(Run1);
9 t1.Start();
10
11 Thread t2 = new Thread(Run2);
12 t2.Start();
13
14 Console.Read();
15 }
16
17 static Semaphore sem = new Semaphore(1, 10);
18
19 static void Run1()
20 {
21 sem.WaitOne();
22
23 Console.WriteLine("大家好，我是Run1");
24 }
25
26 static void Run2()
27 {
28 sem.WaitOne();
29
30 Console.WriteLine("大家好，我是Run2");
31 }
32 }
33 }
我们悲剧的发现t2线程不能执行，我们知道WaitOne相当于自减信号量，然而默认的信号量个数为1，所以t2想执行必须等待t1通过Release来释放。
1 static void Run1()
2 {
3 sem.WaitOne();
4
5 Console.WriteLine("大家好，我是Run1");
6
7 sem.Release();
8 }
可能有的同学要问，我不是设置了maximunCount=10吗？为什么没有起到作用？是的，默认情况下是没有起到作用，必须要我们手动干预一下，
我们知道调用Release方法相当于自增一个信号量，然而Release有一个重载，可以指定自增到maximunCount个信号量，这里我就在主线程上
Release(10),看看效果。
1 namespace ConsoleApplication3
2 {
3 class Program
4 {
5 static void Main(string[] args)
6 {
7
8 Thread t1 = new Thread(Run1);
9 t1.Start();
10
11 Thread t2 = new Thread(Run2);
12 t2.Start();
13
14 Thread.Sleep(1000);
15
16 sem.Release(10);
17
18 Console.Read();
19 }
20
21 static Semaphore sem = new Semaphore(1, 10);
22
23 static void Run1()
24 {
25 sem.WaitOne();
26
27 Console.WriteLine("大家好，我是Run1");
28 }
29
30 static void Run2()
31 {
32 sem.WaitOne();
33
34 Console.WriteLine("大家好，我是Run2");
35 }
36 }
37 }
<2> Semaphore命名，升级进程交互。
在VS对象浏览器中发现Semaphore是继承字WaitHandle，而WaitHandle封装了win32的一些同步机制，所以当我们给Semaphore命名的时候
就会在系统中可见，下面举个例子，把下面的代码copy一份，运行两个程序。
1 namespace ConsoleApplication3
2 {
3 class Program
4 {
5 static void Main(string[] args)
6 {
7
8 Thread t1 = new Thread(Run1);
9 t1.Start();
10
11 Thread t2 = new Thread(Run2);
12 t2.Start();
13
14 Console.Read();
15 }
16
17 static Semaphore sem = new Semaphore(3, 10, "cnblogs");
18
19 static void Run1()
20 {
21 sem.WaitOne();
22
23 Console.WriteLine("当前时间:{0} 大家好，我是Run1", DateTime.Now);
24 }
25
26 static void Run2()
27 {
28 sem.WaitOne();
29
30 Console.WriteLine("当前时间:{0} 大家好，我是Run2", DateTime.Now);
31 }
32 }
33 }
是的，我设置了信号量是3个，所以只能有三个线程持有WaitOne，后续的线程只能苦苦的等待。
