C#并发冲突与线程同步(3)——Mutex,EventWaitHandle,AutoResetEvent

Mutex的WaitOne()函数

前几天1-2-3去黑木崖找东方不败玩，听到东方不败抱怨说整天绣花眼睛好累呀，于是1-2-3就给东方不败编了一个活动眼睛的程序。

接连运行此程序的两个实例，把它们并排排放在一起（如下图所示），即可看到箭头从左边的窗体“穿越”到右边窗体的效果了。


是 的，我们需要同步两个进程（中的主线程），这个工作需要交给Mutex。Mutex和Monitor的概念十分相似，只不过Monitor是.net内建 的线程同步机制，Mutex是封装了Windows操作系统的线程同步机制；Monitor速度快，Mutex的速度要比Monitor慢很 多；Monitor只能用于同步同一进程内的线程；Mutex则可以用于同步隶属于不同进程的线程。

Mutex的WaitAll()函数

现在我们对WC进行了扩建，把mk增加到两个，可是却遇到了两个讲排场的进程，它们都要同时占两个mk才肯办事，所以运行起来的效果和前一个程序一样。
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 为截图方便把窗体设小一点
        Console.WindowWidth = 30; Console.BufferWidth = 30;
        Console.WindowHeight = 16; Console.BufferHeight = 16;
        
        Mutex mk1 = new Mutex(false, "my mutex1");
        Mutex mk2 = new Mutex(false, "my mutex2");
        Mutex[] mks = new Mutex[] { mk1, mk2 };

        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            Mutex.WaitAll(mks);
            for (int j = 0; j < 30; j++)
            {
                Console.Write(">");
                Thread.Sleep(100);
            }

            mk1.ReleaseMutex();
            mk2.ReleaseMutex();
            Thread.Sleep(500);
        }
    }
}



Mutex的WaitAny()函数

看下这个小程序
1 class Program
2 {
3     static void Main(string[] args)
4     {
5         // 为截图方便把窗体设小一点
6         Console.WindowWidth = 30; Console.BufferWidth = 30;
7         Console.WindowHeight = 16; Console.BufferHeight = 16;
8         
9         Mutex mk1 = new Mutex(false, "my mutex1");
10         Mutex mk2 = new Mutex(false, "my mutex2");
11         Mutex[] mks = new Mutex[] { mk1, mk2 };
12
13         for (int i = 0; i < 1000; i++)
14         {
15             int index = Mutex.WaitAny(mks); // 返回值为此进程占用的mk在mks里的index
16             Console.Write("Index: " + index.ToString());
17             for (int j = 0; j < 30; j++)
18             {
19                 Console.Write(">");
20                 Thread.Sleep(100);
21             }
22
23             mks[index].ReleaseMutex();
24             Thread.Sleep(new Random().Next(100, 3000));
25         }
26     }
27 }

如 果同时运行此程序的两个实例，正如本文摘要里所写的，只要mk1和mk2有一个是空闲的，进程就可以进去办事，所以两个进程可以同时输出">"字 符。注意程序的第24行，每个进程在输出30个">"字符后都会随机Sleep 100到3000毫秒，这样就有可能出现mk1和mk2同时空闲的情况，所以就会出现一会儿进程1占用mk1而进程2占用mk2；一会儿进程1占用mk2 而进程2占用mk1的情况（在下图分别用绿色和红色波浪线标出）。


EventWaitHandle、AutoResetEvent 和 ManualResetEvent

EventWaitHandle的名字与Mutex差了很多，不过它可是Mutex不折不扣的兄弟——它和Mutex都是WaitHandle的子类，用法也差不多。下面这两段程序实现了与本文的第一段程序相同的功能。
1) AutoReset
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 为截图方便把窗体设小一点
        Console.WindowWidth = 30; Console.BufferWidth = 30;
        Console.WindowHeight = 16; Console.BufferHeight = 16;

        EventWaitHandle mk = new EventWaitHandle(true, EventResetMode.AutoReset, "my mk");
        
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            mk.WaitOne();
            for (int j = 0; j < 30; j++)
            {
                Console.Write(">");
                Thread.Sleep(100);
            }
            mk.Set();
            Thread.Sleep(500);
        }
    }
}

2) ManualReset
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 为截图方便把窗体设小一点
        Console.WindowWidth = 30; Console.BufferWidth = 30;
        Console.WindowHeight = 16; Console.BufferHeight = 16;

        EventWaitHandle mk = new EventWaitHandle(true, EventResetMode.ManualReset, "my mk");
        
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            mk.WaitOne();
            mk.Reset();   // 把这行去掉会咋样？
            for (int j = 0; j < 30; j++)
            {
                Console.Write(">");
                Thread.Sleep(100);
            }
            mk.Set();
            Thread.Sleep(500);
        }
    }
}

AutoResetEvent 和 ManualResetEvent 是 EventWaitHandle 的子类，功能都差不多，就不多说了