C#多線程---Event類實現線程同步

一、簡介

我們使用類（.net Framework中的類，如 AutoResetEvent, Semaphore類等）的方法來實現線程同步的時候，其實內部是調用操作系統的內核對象來實現的線程同步。

System.Threading命名空間中提供了一個WaitHandle 的抽象基類，此類就是包裝了一個Windows內核對象的句柄（句柄可以理解為標示了對象實例的一個數字）,在.net Framework中提供了從WaitHandle類中派生的類。繼承關系如下所示：

WaitHandle

　　EventWaitHandle

     　　AutoResetEvent

　　　  ManualResetEvent

　　Semaphore

　　Mutex

當我們在使用 AutoResetEvent,ManualResetEvent,Semaphore,Mutex這些類的時候，用構造函數來實例化這些類的對象時，其內部都調用了Win32 CreateEvent或CreateEvent函數，或CreateSemaphore或者CreateMutex函數，這些函數調用返回的句柄值都保存在WaitHandle基類定義的SafeWaitHandle字段中。

二、AutoResetEvent （自動重置事件）

AutoResetEvent 在獲得信號后，會自動將事件設置為無信號狀態。

　　例1：事件初始化為無信號狀態，主線程等待一段時間將事件設置為有信號狀態

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

namespace ThreadEvent
{
    class Program
    {
        public static AutoResetEvent autoEvent = new AutoResetEvent(false);
        static void Main(string[] args)
        {
            Task task = new Task(ThreadFunc);
            task.Start();
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now} Printed in main");
            Thread.Sleep(5000);
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now} Set signal in main");
            autoEvent.Set();
            Console.Read();
        }
        private static void ThreadFunc()
        {
            PrintThreadInfo($"Printed in thread func");
        }
        private static void PrintThreadInfo(string info)
        {
            if (autoEvent.WaitOne())
            {
                //autoEvent.WaitOne();
                Console.WriteLine($"{DateTime.Now} {info}");
                Console.WriteLine($"{DateTime.Now} ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}\nIsBackgroundThread:{Thread.CurrentThread.IsBackground}\nIsThreadPoolThread:{Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
            }
        
        }
    }
}

　　運行結果如下：

　　

　　例2：事件初始化為無信號狀態，主線程等待一段時間將事件設置為有信號狀態，子線程連續兩次Wait，觀察第二次Wait的結果　

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

namespace ThreadEvent
{
    class Program
    {
        public static AutoResetEvent autoEvent = new AutoResetEvent(false);
        static void Main(string[] args)
        {
            Task task = new Task(ThreadFunc);
            task.Start();
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now} Printed in main");
            Thread.Sleep(5000);
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now} Set signal in main");
            autoEvent.Set();
            Console.Read();
        }
        private static void ThreadFunc()
        {
            PrintThreadInfo($"Printed in thread func");
        }
        private static void PrintThreadInfo(string info)
        {
            if (autoEvent.WaitOne())
            {
                if (autoEvent.WaitOne(4000))
                {
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} {info}");
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}\nIsBackgroundThread:{Thread.CurrentThread.IsBackground}\nIsThreadPoolThread:{Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
                }
                else
                {
                    Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} WaitOne timeout!");
                    Console.ResetColor();
                }
            }
        
        }
    }
}

　　運行結果如下：

　　

三、ManualResetEvent(手動重置事件)

ManualResetEvent在獲得信號后，會一直保持有信號狀態，除非我們手動調用Reset來將事件設置為無信號狀態。

　　例1：　

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

namespace ThreadEvent
{
    class Program
    {
        public static ManualResetEvent autoEvent = new ManualResetEvent(false);
        static void Main(string[] args)
        {
            Task task = new Task(ThreadFunc);
            task.Start();
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now} Printed in main");
            Thread.Sleep(5000);
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now} Set signal in main");
            autoEvent.Set();
            Console.Read();
        }
        private static void ThreadFunc()
        {
            PrintThreadInfo($"Printed in thread func");
        }
        private static void PrintThreadInfo(string info)
        {
            if (autoEvent.WaitOne())
            {
                //autoEvent.Reset();
                if (autoEvent.WaitOne(4000))
                {
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} {info}");
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}\nIsBackgroundThread:{Thread.CurrentThread.IsBackground}\nIsThreadPoolThread:{Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
                }
                else
                {
                    Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
                    Console.WriteLine($"{DateTime.Now} WaitOne timeout!");
                    Console.ResetColor();
                }
            }
        
        }
    }
}

　　運行結果如下：