C#之使用AutoResetEvent實現線程的順序執行

前幾天一朋友問我如何實現線程的順序執行，說真的，雖然看過CLR這本書，也把線程部分拜讀了兩遍，但是這個問題出來之后還是沒有一個思路。今天在搜索資料的時候無意中再次看到AutoResetEvent這個東西，當然我知道它是和線程有關，用於處理線程切換之類的(可能在測試Demo之前理解有誤)，於是決定用AutoResetEvent來處理上面的問題。

這里以園區一個園友的例子來說明，這個例子就是 買書--》付款--》拿書這個過程，該過程會持續n(通過變量設置)次，並且每一次都要按照順序執行，有可能有同學會疑問，直接Sleep不就好了，干嘛非要多個線程，如果處理某一個環節的時間過久或者是業務復雜，那么整個程序就直接未響應了，所以這里加入多線程來保證程序的響應。

class Program
    {
        //循環次數
        const int numIterations = 10;
        //買書
        static AutoResetEvent buyResetEvent = new AutoResetEvent(false);
        //付款
        static AutoResetEvent payResetEvent = new AutoResetEvent(false);
        //取書
        static AutoResetEvent getBookEvent = new AutoResetEvent(false);
       //循環的次數
        static int number;
        static void Main(string[] args)
        {
            //付款線程
            Thread payMoneyThread = new Thread(new ThreadStart(PayMoneyProc));
            payMoneyThread.Name = "付錢線程";

            //取書線程
            Thread getBookThread = new Thread(new ThreadStart(GetBookProc));
            getBookThread.Name = "取書線程";

            payMoneyThread.Start();
            getBookThread.Start();

            for (int i = 1; i <= numIterations; i++)
            {
                Console.WriteLine("買書線程：數量{0}", i);
                number = i;
                //允許付款線程等待
                payResetEvent.Set();
                //禁止買書線程等待
                buyResetEvent.WaitOne();
            }
            Console.Read();
        }

        static void PayMoneyProc()
        {
            while (true)
            {
                //等待付款
                payResetEvent.WaitOne();
                Console.WriteLine("{0}：數量{1}", Thread.CurrentThread.Name, number);
                //允許取書線程等待
                getBookEvent.Set();
            }
        }
        static void GetBookProc()
        {
            while (true)
            {
                //等待付款
                getBookEvent.WaitOne();      
                Console.WriteLine("{0}：數量{1}", Thread.CurrentThread.Name, number);
                Console.WriteLine("------------------------------------------");
                //允許買書線程等待(到這一步一個完整的買書流程就執行結束了，完全按照買書--》付款--》取書的流程)
                buyResetEvent.Set();
            }
        }
    }

上述代碼不復雜，但是有幾個關鍵的對象和方法，接下來詳細進行說明。

1.分別定義了買書、付款、拿書三個AutoResetEvent，注意定義的時候傳入了false，這也AutoSet默認是不可用的，需要手動調用Set方法才可以呢。該對象是決定是否能WaitOne一個請求的關鍵，當AutoResetEvent.Set執行則可以使用AutoResetEvent.WaitOne進行一個等待請求，如果再有WaitOne請求，則要繼續等待Set的執行；

2.先看for循環，在循環中我們使用payResetEvent.Set()這句代碼，這也PayThread中的WaitOne請求就可以獲得批准(下文有介紹)，同時我們又加上了buyResetEvent.WaitOne()(這樣在上一次購買流程結束之前，新的一次流程是不可以執行的，這也就是我們的最大問題，保證線程按照順序執行)；

3.定義了付款和拿書的Thread，並且在方法內都是While循環，該循環主要是為了可以將我們的過程進行多次，畢竟線程只會執行一遍嘛。當然這個不是重點，重點是While中我們的操作，先看PayThrea的操作，先調用payResetEvent.WaitOne()請求一個等待操作，當然可以立馬執行，因為在 2 中我們說了for中是調用了payResetEvent.Set()操作，這樣就可以直接得到一個請求響應，輸出關鍵信息，然后又到了重點，我們調用了getBookEvent.Set()，這是為什么呢，因為付款不成功是不可以拿書走的啊，那樣就是偷盜了。注意、注意、注意，重要的話說三遍，GetBookThread操作中也有一個waitOne請求，可是為什么不會執行呢，因為沒有Set呢，我們初始化AutoResetEvent的時候我們設置的是false，這樣默認就不可以得到一個請求，必須手動調用Set才可以，由於在PayMoneyThread的最后一行代碼中我們調用了getBookEvent.Set()，這樣getBookEvent.WaitOne就可用了。在GetBookThread中依次輸出關鍵信息，最后一行代碼又來了，再次調用了一個AutoResetEvent.Set()，沒錯就是買書的對象，因為到了這一步完整的買書流程就結束了，可以再次買書了啊啊啊啊啊啊，可以買書了，好開心啊。然后再次回到for循環中的最后一行代碼，buyResetEvent.Wait()此時就復活了，開始第好幾次的買書流程。

運行截圖如下(絕對真實，毫無PS):

好了，退朝，有事改天上朝再議。

 

Update：鑒於大家對這個使用方式有不同的建議，另外.net的版本都4.6了，所以重新使用Task的方式進行了更新，歡迎繼續拍磚.

 

 static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Task buyTask = Task.Factory.StartNew(() =>
                {
                    BuyBook();
                }).ContinueWith((state) =>
                {
                    PayMoney();
                }).ContinueWith((state) =>
                {
                    TakeBook();
                });
                Task.WaitAll(buyTask);
                Console.WriteLine();
            }

            Console.Read();
        }

        private static void BuyBook()
        {
            Console.WriteLine("書太多了，挑花眼了");
        }

        private static void PayMoney()
        {
            Console.WriteLine("先付錢才能取書哦");
        }

        private static void TakeBook()
        {
            Console.WriteLine("取書嘍");
        }