C#多線程那點事——信號量(Semaphore)

信號量說簡單點就是為了線程同步，或者說是為了限制線程能運行的數量。

那它又是怎么限制線程的數量的哩？是因為它內部有個計數器，比如你想限制最多5個線程運行，那么這個計數器的值就會被設置成5，如果一個線程調用了這個Semaphore，那么它的計數器就會相應的減1，直到這個計數器變為0。這時，如果有另一個線程繼續調用這個Semaphore，那么這個線程就會被阻塞。

獲得Semaphore的線程處理完它的邏輯之后，你就可以調用它的Release()函數將它的計數器重新加1，這樣其它被阻塞的線程就可以得到調用了。

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace Semaphore1
{
    class Program
    {
        //我設置一個最大允許5個線程允許的信號量
        //並將它的計數器的初始值設為0
        //這就是說除了調用該信號量的線程都將被阻塞
        static Semaphore semaphore = new Semaphore(0, 5);

        static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 1; i <= 5; i++)
            {
                Thread thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(work));

                thread.Start(i);
            }

            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine("Main thread over!");

            //釋放信號量，將初始值設回5，你可以將
            //將這個函數看成你給它傳的是多少值，計數器
            //就會加多少回去，Release()相當於是Release(1)
            semaphore.Release(5);
        }

        static void work(object obj)
        {
            semaphore.WaitOne();

            Console.WriteLine("Thread {0} start!",obj);
            
            semaphore.Release();
        }
    }
}

 

結果如下圖所示，其它的線程只有等到主線程釋放才會執行，因為我給信號量計數器的初始值是0，所以其它線程在主線程釋放前都會被阻塞。而后，我在主線程直接用Release()函數將計數器置為5，所以5個線程可以同時得到執行。

 

另外，可以給信號量設置一個名稱，這個名稱是操作系統可見的，因此，可以使用這些信號量來協調跨進程邊界的資源使用。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace Semaphore2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Semaphore seamphore = new Semaphore(5, 5, "SemaphoreExample");

            seamphore.WaitOne();
            Console.WriteLine("Seamphore 1");
            seamphore.WaitOne();
            Console.WriteLine("Seamphore 2");
            seamphore.WaitOne();
            Console.WriteLine("Seamphore 3");

            Console.ReadLine();
            seamphore.Release(3);
        }
    }
}

 

運行兩個這樣的程序，你講看到這樣的結果，在第二個運行的示例中，會將線程阻塞在第三個信號量上。