C# ManualResetEvent的理解和用法

ManualResetEvent是C#中一個比較常用的工具，可用於線程間通信，實現一種類似信號量的功能（不知道我這樣描述是否恰當，有可能不是“類似”，而“就是”通過信號量來實現的，因為我也是最近才知道這個類，以前一直不知道，哈哈。如果有哪位清楚的話，請給我解惑。）。

先了解一下ManualResetEvent的基本用法：

1、初始化：public ManualResetEvent(bool initialState);

　　ManualResetEvent的構造方法有個bool型參數，當為true時，則表示有信號，為false時，則表示無信號。這個怎么理解呢？我們接着看ManualResetEvent3個基本方法中的WaitOne方法。

2、WaitOne方法：WaitOne方法有幾種4種重載，我在這里只對它的功能進行分析。

　　WaitOne方法，顧名思義，它會具有一種等待的功能，也就是線程阻塞。這里的阻塞功能是有條件的，當無信號時，它是阻塞的，有信號時，它將無任何阻塞，被執行時就直接跳過了（這個從邏輯上應該挺好理解：當有信號需要處理時，需要立即處理，沒有任何信號時，就當然要等一等了）。所以，回顧到1，當初始化ManualResetEvent時，initialState為false，WaitOne將會有阻塞效果，否則，沒有阻塞效果。

3、Set方法：將ManualResetEvent對象的信號狀態設為有信號狀態，這個時候WaitOne如果正在阻塞中的話，將會立即終止阻塞，向下繼續執行。而且這個狀態一直不變的話，每次執行到WaitOne都將無任何阻塞。

4、Reset方法：將ManualResetEvent對象的信號狀態設為無信號狀態，當下次執行到WaitOne時，又將重新開始阻塞。

呵呵，按我個人理解，ManualResetEvent得幾個方法的功能大致就這個意思。嗯，口說無憑，代碼才是王道。接下來我用一個生產消費模型的例子來給大家班門弄斧一下！

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

namespace ThreadTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            new ProductAndCostTester();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 生產消費模型
    /// </summary>
    public class ProductAndCostTester
    {
        /// <summary>
        /// 生產線1線程
        /// </summary>
        private Thread _producterThread1;
        /// <summary>
        /// 生產線2線程
        /// </summary>
        private Thread _producterThread2;
        /// <summary>
        /// 消費線線程
        /// </summary>
        private Thread _costerThread;
        /// <summary>
        /// 產品列表
        /// </summary>
        private List<int> _goodList;
        /// <summary>
        /// ManualResetEvent實例
        /// </summary>
        private ManualResetEvent _mre;

        public ProductAndCostTester()
        {
            _goodList = new List<int>();

            _mre = new ManualResetEvent(false);//false初始化狀態為無信號，將使WaitOne阻塞

            _producterThread1 = new Thread(Product1);
            _producterThread1.Name = "Productor1";
            _producterThread1.Start();

            _producterThread2 = new Thread(Product2);
            _producterThread2.Name = "Productor2";
            _producterThread2.Start();

            _costerThread = new Thread(Cost);
            _costerThread.Name = "Costor";
            _costerThread.Start();
        }

        /// <summary>
        /// 生產線1
        /// </summary>
        void Product1()
        {
            while (true)
            {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + ":" + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"));
                for (int i = 0; i < 3; i++)
                {
                    _goodList.Add(1);
                }
                _mre.Set();//表示有信號了，通知WaitOne不再阻塞

                Thread.Sleep(8000);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 生產線2
        /// </summary>
        void Product2()
        {
            while (true)
            {
                Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + ":" + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"));
                for (int i = 0; i < 6; i++)
                {
                    _goodList.Add(1);
                }
                _mre.Set();//表示有信號了，通知WaitOne不再阻塞

                Thread.Sleep(10000);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 消費線
        /// </summary>
        void Cost()
        {
            while (true)
            {
                if (_goodList.Count > 0)
                {
                    Console.WriteLine("Cost " + _goodList.Count + " at " + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"));
                    _goodList.Clear();
                    _mre.Reset();//重置為無信號了，使WaitOne可以再次阻塞
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine("No cost at " + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"));
                    _mre.WaitOne();//如果沒有可消費的產品，即無信號，則會阻塞
                }
            }
        }
    }
}

這個代碼是可以直接運行的，我就不再用附件了。嗯，下面我來簡單講解一下我這個代碼想表達什么：

這里有3個線程，2條生產線和1條消費線。2條生產線同時進行，但是可能生產的速度不一致（這里一個8s/次，一個10s/次）。而另外一個消費線程也是與生產線同時運行的，我想實現一個目標：每當有產品可以消費時，我將立即消費，不想有任何延遲。

按照以前最簡單常用的思路，就是讓消費線程每次運行sleep一下，但是這個需要循環時間足夠短、循環頻率足夠快才行，頻率至少要高於任意一個生產線程，即sleep時間小於生產線程中sleep時間的最小值。

如果這樣實現，代碼從邏輯來講是沒有任何問題的，但是效率太低了，而且可能遭遇麻煩。假設這樣一種情況，如果生產線程的生產頻率是不固定的（不像我們這固定sleep幾秒鍾，這個在真實情況中是存在的），有時候1小時才生產一次，有時候100毫秒生產一次（笑，這個比較極端啊），那么我們至少需要將消費線程的sleep時間低於100毫秒才行。這樣的話當生產線程1個小時一次的時候是不是也太浪費了，基本上消費線程在空轉。

所以嘛，才有了我這樣一個代碼，我的消費線程每次循環都會檢查已經生產出來的產品數量，當有產品可供消費的時候，我就一次消費光，並且提醒：“已經沒有可消費的產品了，下次可能需要等等了！”（調用Reset方法），那么下次循環時，檢查到果然沒有產品了，那么就將等待了（WaitOne方法阻塞）。這時候消費線程就會完全停在這了，不會每次都空轉，是不是比較人性化？呵呵。

接下來，任意一個生產線程如果生產出新的產品，就將會通知消費線程：“嘿，伙計，你要的東西來了，快醒醒吧！”（調用Set方法），這樣消費線程就會立馬繼續運行（WaitOne方法將會繼續向下執行，並且在再次Reset前，它都不會再阻塞了）。當然，消費線程得下次循環將檢測到有產品可供消費了，它又會將產品消費完，並且又提醒：“已經沒有可消費的產品了，下次可能需要等等了！”（調用Reset方法）。就這樣生命不息，循環往復。