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這篇文章主要講解了C#如何實現線程同步，內容清晰明了，對此有興趣的小伙伴可以學習一下，相信大家閱讀完之后會有幫助。
一、進程內部的線程同步
1、使用lock，用法如下：
private static readonly object SeqLock = new object();
private void Print()
{
lock (SeqLock)
{
Console.WriteLine("test");
}
}特性：只能傳遞對象，無法設置等待超時
2、使用：InterLocked（原子操作）
其在System.Threading命名空間下，Interlocked實際是類控制計數器，從而實現進程的同步，其很容易實現生產者消費者模型
//緩沖區，只能容納一個字符
private static char buffer;
//標識量（緩沖區中已使用的空間，初始值為0）
private static long numberOfUsedSpace = 0;
static void Main(string[] args)
{
//線程：寫入者
Thread Writer = new Thread(delegate ()
{
string str = "這里面的字會一個一個讀取出來，一個都不會少，，，";
for (int i = 0; i < 24; i++)
{
//寫入數據前檢查緩沖區是否已滿
//如果已滿，就進行等待，直到緩沖區中的數據被進程Reader讀取為止
while (Interlocked.Read(ref numberOfUsedSpace) == 1)
{
Thread.Sleep(50);
}
buffer = str[i]; //向緩沖區寫入數據
//寫入數據后把緩沖區標記為滿（由0變為1）
Interlocked.Increment(ref numberOfUsedSpace);
}
});
//線程：讀出者
Thread Reader = new Thread(delegate ()
{
for (int i = 0; i < 24; i++)
{
//讀取數據前檢查緩沖區是否為空
//如果為空，就進行等待，直到進程Writer向緩沖區中寫入數據為止
while (Interlocked.Read(ref numberOfUsedSpace) == 0)
{
Thread.Sleep(50);
}
char ch = buffer; //從緩沖區讀取數據
Console.Write(ch);
Interlocked.Decrement(ref numberOfUsedSpace);
}
});
//啟動線程
Writer.Start();
Reader.Start();
Console.ReadKey();3、使用Monitor
其中Monitor.Enter()和lock相同
Monitor.Enter(obj){
//Synchronized part
}finally{
Monitor.Exit(obj);
}TryEnter則可設置等待時間等
bool lockTaken=false;
Monitor.TryEnter(obj, 500, ref lockTaken);
if(lockTaken){
try
{
//Synchronized part
}
finally
{
Monitor.Exit(obj);
}
}else{
//don't aquire the lock, excute other parts
}二、進程間的同步
1. WaitHandle:
封裝等待對共享資源進行獨占訪問的操作系統特定的對象。 WaitHandle：是一個抽象類，我們一般不直接用，而是用它的派生類：
AutoResetEvent、EventWaitHandle、ManualResetEvent、Mutex、Semaphore
這個抽象類的方法如下：
WaitOne(): 等待一個信號的出現，可設置超時；
WaitAll(): 等待多個信號的出現，可設置超時；
WaitAny(): 等待任意一個信號的出現，可設置超時；
2、Mutex: 與Monitor 類似，只有一個線程能夠獲取鎖定。利用WaitOne() 獲取鎖定，利用ReleaseMutex() 解除鎖定。構造函數使用如下：
bool isNew = false;
mutex = new Mutex(false, "Mutex1", out isNew);參數1：鎖創建后是否由主調線程擁有。 如果設為true，相當于調用了WaitOne()，需要釋放，否則其他線程無法獲取鎖；
參數2：鎖名稱，可通過OpenExist()或TryOpenExist() 打開已有鎖，因為操作系統識別有名稱的互鎖，所以可由不同的進程共享。若鎖名稱為空，就是未命名的互鎖，不能在多個進程之間共享；
參數3: 是否為新創建的互鎖；
下面的例子演示Mutex 在進程之間的使用： class Program
private static Mutex mutex = null;
static void Main(string[] args)
{
bool isNew = false;
mutex = new Mutex(false, "Mutex1", out isNew);
Console.WriteLine("Main Start....");
mutex.WaitOne();
Console.WriteLine("Aquire Lock and Running....");
Thread.Sleep(10000);
mutex.ReleaseMutex();
Console.WriteLine("Release Lock....");
Console.WriteLine("Main end....");
Console.ReadLine();
}
}連續2次運行這個控制臺程序的exe，結果如下，首先運行的獲取 Mutex1 互鎖， 后面運行的會等待直到前面運行的釋放 Mutex1 互鎖。
3.Semaphore: 信號量的作用于互斥鎖類似，但它可以定義一定數量的線程同時使用。下面是構造函數：
bool isNew = false;
semaphore = new Semaphore(3, 3, "semaphore1", out isNew);參數1：創建后，最初釋放的鎖的數量，如參數1設為2，參數2設為3，則創建后只有2個鎖可用，另1個已經鎖定；
參數2：定義可用鎖的數量；
參數3: 信號量的名稱，與Mutex類似；
參數4：是否為新創建的互鎖；
以下例子創建了信號量“semaphore1”，利用Parallel.For() 同步運行Func1() ，在Func1() 中，當線程獲取信號量鎖，釋放鎖或等待超時，都會在控制臺里輸出，
class Program
{
private static Semaphore semaphore = null;
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Main Start....");
bool isNew = false;
semaphore = new Semaphore(3, 3, "semaphore1", out isNew);
Parallel.For(0, 6, Func1);
Console.WriteLine("Main end....");
Console.ReadLine();
}
static void Func1(int index)
{
Console.WriteLine("Task {0} Start....",Task.CurrentId);
bool isComplete = false;
while (!isComplete)
{
if (semaphore.WaitOne(1000))
{
try
{
Console.WriteLine("Task {0} aquire lock....", Task.CurrentId);
Thread.Sleep(5000);
}
finally
{
semaphore.Release();
Console.WriteLine("Task {0} release lock....", Task.CurrentId);
isComplete = true;
}
}
else
{
Console.WriteLine("Task {0} timeout....", Task.CurrentId);
}
}
}運行結果如下，線程1，2，3首先獲取信號量鎖，線程4，5，6在等待，直到1，2，3釋放，
4. AutoResetEvent 類：
可以使用事件通知其他任務，構造函數為 public AutoResetEvent(bool initialState)。
當initialState=true，處于signaled 模式(終止狀態)，調用waitone() 也不會阻塞任務，等待信號，調用Reset()方法，可以設置為non-signaled 模式;
當initialState=fasle，處于non-signaled 模式(非終止狀態)，調用waitone() 會等待信號阻塞當前線程(可以在多個線程中調用，同時阻塞多個線程)，直到調用set()發送信號釋放線程(調用一次，只能釋放一個線程)，一般使用這種方式；
以下例子創建5個任務，分別調用waitone()阻塞線程，接著每隔2s 調用set()，
private static AutoResetEvent autoReset = new AutoResetEvent(false);
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Main Start....");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Task.Factory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine("{0} Start....", Task.CurrentId);
autoReset.WaitOne();
Console.WriteLine("{0} Continue....", Task.CurrentId);
});
}
for (int i = 0; i < 5;i++ )
{
Thread.Sleep(2000);
autoReset.Set();
}
Console.WriteLine("Main end....");
Console.ReadLine();
}運行結果每次順序略有不同，釋放是隨機的：
5. ManualResetEvent 類：功能基本上和AutoSetEvent類似，但又一個不同點：
使用AutoSetEvent，每次調用set()，切換到終止模式，只能釋放一個waitone()，便會自動切換到非終止模式；但ManualResetEvent，調用set()，切換到終止模式，可以釋放當前所有的waitone()，需要手動調用reset()才能切換到非終止模式。
以下例子說明了這個不同的：
private static ManualResetEvent manualReset = new ManualResetEvent(false);
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Main Start....");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Task.Factory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine("{0} Start....", Task.CurrentId);
manualReset.WaitOne();
Console.WriteLine("{0} Continue....", Task.CurrentId);
});
}
Thread.Sleep(2000);
manualReset.Set();
manualReset.WaitOne();
Console.WriteLine("it doesn't work now, Main continue....");
manualReset.Reset();
manualReset.WaitOne();
Console.WriteLine("Main end....");
Console.ReadLine();
}看完上述內容，是不是對C#如何實現線程同步有進一步的了解，如果還想學習更多內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道。
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