C#线程学习笔记六:线程同步--信号量和互斥体
本笔记摘抄自:https://www.cnblogs.com/zhili/archive/2012/07/23/mutex_and_semaphore.html,记录一下学习过程以备后续查用。
一、信号量(semaphore)
信号量(semaphore)是由内核对象维护的int变量。当信号量为0时,在信号量上等待的线程会堵塞;信号量大于0时,就解除堵塞。当在一个信号量上等待
的线程解除堵塞时,内核自动会将信号量的计数减1。在.net下通过semaphore类来实现信号量同步。
semaphore类限制可同时访问某一资源或资源池的线程数。线程通过调用 waitone方法将信号量减1,并通过调用release方法把信号量加1。
先说下构造函数:
public semaphore(int initialcount,int maximumcount);通过两个参数来设置信号的初始计数和最大计数。
下面代码演示信号量同步的使用:
class program { //共享资源 public static int number = 0; //初始信号量计数为0,最大计数为10。 public static semaphore semaphore = new semaphore(0, 10);
static void main(string[] args) { #region 线程同步:使用信号量实现同步 for (int i = 0; i < 10; i++) { thread thread = new thread(new parameterizedthreadstart(semaphoremethod)); thread.start(i); } //每次增加2个信号量,即每次释放2个线程。 for (int j = 0; j < 5; j++) { console.writeline("红灯转绿灯……"); semaphore.release(2); thread.sleep(1000); } console.read(); #endregion } /// <summary> /// semaphore方法 /// </summary> public static void semaphoremethod(object parameter) { while ((int)parameter != number) { thread.sleep(100); } //信号量计数减1 semaphore.waitone(); console.writeline("the current value of number is:{0}", ++number); } }
运行结果如下:
与上一篇autoresetevent类似,信号量也可以实现跨进程间的线程同步。通过调用public semaphore(int initialcount,int maximumcount,string name);构造函数,
传入一个信号量名来实现此功能。
下面代码演示跨进程间的线程同步:
第一个进程代码:
class program { //共享资源 public static int number = 0; //初始信号量计数为0,最大计数为10。 public static semaphore semaphore1 = new semaphore(0, 10, "semaphore1"); public static semaphore semaphore2 = new semaphore(0, 10, "semaphore2"); static void main(string[] args) { #region 线程同步:使用信号量实现跨进程之间的线程同步 for (int i = 0; i < 10; i++) { thread thread = new thread(new parameterizedthreadstart(semaphore1method)); thread.start(i); } //为了有时间去启动另外一个进程 thread.sleep(15000); //每次增加2个信号量,即每次释放2个线程。 for (int j = 0; j < 5; j++) { console.writeline("信号灯1红灯转绿灯……"); semaphore1.release(2); console.writeline("信号灯2红灯转绿灯……"); semaphore2.release(2); thread.sleep(1000); } console.read(); #endregion } /// <summary> /// semaphore1方法 /// </summary> public static void semaphore1method(object parameter) { while ((int)parameter != number) { thread.sleep(100); } //信号量计数减1 semaphore1.waitone(); console.writeline("semaphore1:the current value of number is:{0}", ++number); } }
第二个进程代码:
class program { //共享资源 public static int number = 0; //创建对象 public static semaphore semaphore2 = new semaphore(0, 10, "semaphore2"); static void main(string[] args) { #region 通过信号量实现跨进程间的线程同步 for (int i = 0; i < 10; i++) { thread thread = new thread(new parameterizedthreadstart(semaphore2method)); thread.start(i); } console.read(); #endregion } /// <summary> /// semaphore2方法 /// </summary> public static void semaphore2method(object parameter) { while ((int)parameter != number) { thread.sleep(100); } //信号量计数减1 semaphore2.waitone(); console.writeline("semaphore2:the current value of number is:{0}", ++number); } }
运行结果如下:
从结果可以看出,第一个进程的semaphore2.release(2);信号发出后,第二个进程可以收到并释放线程。
二、互斥体(mutex)
mutex对象是一个同步基元,当某一个线程占用mutex对象时,其他也需要占用mutex的线程将处于挂起状态。
下面代码演示互斥体同步的使用:
class program { //共享资源 public static int number = 0; //互斥体 public static mutex mutex = new mutex(); static void main(string[] args) { #region 线程同步:使用互斥体实现同步 for (int i = 0; i < 10; i++) { thread thread = new thread(mutexmethod); thread.start(); } console.read(); #endregion } /// <summary> /// mutex方法 /// </summary> public static void mutexmethod(object parameter) { mutex.waitone(); thread.sleep(500); console.writeline("the current value of number is:{0}", ++number); mutex.releasemutex(); } }
运行结果如下:
下面代码演示跨进程间的线程同步:
第一个进程代码:
class program { //共享资源 public static int number = 0; //互斥体 public static mutex mutex1 = new mutex(false, "mutex1"); public static mutex mutex2 = new mutex(false, "mutex2"); static void main(string[] args) { #region 线程同步:使用互斥体实现跨进程之间的线程同步 mutex1.waitone(); mutex2.waitone(); for (int i = 0; i < 10; i++) { thread thread = new thread(new parameterizedthreadstart(mutex1method)); thread.start(i); } //为了有时间去启动另外一个进程 thread.sleep(15000); mutex1.releasemutex(); mutex2.releasemutex(); console.read(); #endregion } /// <summary> /// mutex1方法 /// </summary> public static void mutex1method(object parameter) { mutex1.waitone(); thread.sleep(500); console.writeline("mutex1:the current value of number is:{0}", ++number); mutex1.releasemutex(); } }
第二个进程代码:
class program { //共享资源 public static int number = 0; //创建对象 public static mutex mutex2 = new mutex(false, "mutex2"); static void main(string[] args) { #region 通过互斥体实现跨进程之间的线程同步 for (int i = 0; i < 10; i++) { thread thread = new thread(new parameterizedthreadstart(mutex2method)); thread.start(i); } console.read(); #endregion } /// <summary> /// mutex2方法 /// </summary> public static void mutex2method(object parameter) { mutex2.waitone(); thread.sleep(500); console.writeline("mutex2:the current value of number is:{0}", ++number); mutex2.releasemutex(); } }
运行结果如下:
从结果可以看出,第一个进程的mutex2.releasemutex();信号发出后,第二个进程可以收到并释放线程。
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