深入多线程之:Wait与Pulse的使用详解
signaling with wait and pulse(等待和暂停的信号)
早期谈论过等待事件句柄(调用wait的线程在没有收到另一个线程的通知前会一直阻塞)。
monitor借助它的静态方法wait,pulse,pulseall提供了一个更给力的信号构造,使用这些方法和lock语句,你可以自己实现autoresetevent,manualresetevent和semaphore。甚至waithandle的waitall和waitany方法了。
怎样使用wait 和pulse ?
1:定义一个同步对象,例如:
readonly object _locker=new object();
2:定义自己的阻塞条件中的字段。
bool _go 或者 int _semaphorecount;
3:当你想要阻塞的时候,包含下面的代码
lock(_locker)
while(<阻塞条件 >) //比如while (_go ==false)
monitor.wait(_locker); //满足阻塞条件,开始阻塞。
4:当想要改变阻塞条件的时候,包含下面的代码:
lock(_locker)
{
//<更改阻塞条件中的字段>,比如_go=true;
monitor.pulse(_locker); //或者: monitor.pulseall(_locker); //通知等待队列中的线程锁定对象状态的更改。
}
这个模式可以让你随时随地等待线程。下面是一个例子,worker线程在_go 字段变成true之前会一直等待。
static readonly object _locker = new object();
static bool _go;
internal static void main()
{
new thread(work).start(); //新线程会被阻塞,因为_go == false
console.readline(); //等待用户输入
lock (_locker)
{
_go = true; //改变阻塞条件
monitor.pulse(_locker); //通知等待的队列。
}
}
static void work()
{
lock (_locker)
{
while (!_go) //只要_go字段是false,就等待。
monitor.wait(_locker); //在等待的时候,锁已经被释放了。
}
console.writeline("被唤醒了");
}
为了线程安全,确保所有共享的字段在读取的时候都加锁了。
work方法会一直阻塞,等待_go字段变成true,monitor.wait方法按顺序的做了以下的操作。
1:释放锁_locker;
2:阻塞锁,直到_locker 是”pulsed”。
3:重新在_locker 上获取锁,如果锁已经被其他线程获得,那么线程开始阻塞,直到锁变得可用为止。
lock(_locker)
{
while(!_go)
monitor.wait(_locker); //释放锁
//已经重新获取了锁。
}
如果我们抛弃该模式,例如移除while循环。_go字段和readline方法等:
static object _locker = new object();
internal static void main()
{
new thread(work).start();
lock (_locker) monitor.pulse(_locker);
}
static void work()
{
lock (_locker) monitor.wait(_locker);
console.writeline("被唤醒了");
}
那么程序运行的结果又如何呢?
实际上输出是不确定的,有可能你不能显示“被唤醒了”。
主要原因是主线程和work线程之间存在着竞争关系,如果wait方法先执行,那么可以正常显示,但是如果pulse方法先执行,pulse就会丢失,worker线程就会永远的等待。这种行为和autoresetevent不同,autoresetevent的set方法有一种记忆的效果,所以即使它在waitone方法前调用,它仍然有效。
但是pulse没有记忆功能,因为你希望自己实现记忆功能,就像我们之前使用_go 标志一样,
这就是为什么wait和pulse是通用的原因:使用一个boolean 标志,我们可以实现autoresetevent的功能,使用一个integer标志,我们可以实现 countdownevent,semaphore.使用更复杂的结构,我么可以写一些更复杂的构造。