使用 Mutex 创建 单例应用程序

 

  Mutex是从WaitHandle派生的类，保证了多个线程在某个资源或代码块上互相排斥。Mutex定义如下：

public sealed class Mutex : WaitHandle { public Mutex(); public Mutex(bool initiallyOwned); public Mutex(bool initiallyOwned,string name); public Mutex(bool initiallyOwned,string name,out bool createdNew); public static Mutex OpenExisting(string name); public void ReleaseMutex(); }

Mutex的实例为句柄分配了两个逻辑意义：被占有和不被占有，也就是在任何时候都只能被一个线程所拥有。当一个线程试图申请Mutex，而它此时被其它线程占有，则该线程被阻塞，直到Mutex的所有者调用ReleaseMutex()让出所有权。

 

从定义中可以看出，Mutex的构造函数有多种重载，默认构造函数创建的Mutex为不占用状态，本次着重介绍第3种重载。

参数含义如下：

bool initiallyOwned : 接受布尔值，为true表示创建的Mutex对象所有权归创建线程所有，反之亦然；

string name : 为Mutex实例对象指定一个唯一的名称，称为命名的Mutex，稍后将会使用到；

 

上文提到，当一个线程试图访问已被占有的Mutex时，会阻塞当前线程的执行，这时，可使用方法WaitOne()等待，WaitOne也有很多重载版本，因为本文着重介绍应用程序的单例模式，所以只使用到了其中一个版本，定义如下：

WaitOne(Int32 , bool exitContext)

阻止当前线程，直到当前 Mutex可用，同时使用 32 位带符号整数测量时间间隔。

或

WaitOne(TimeSpan , bool exitContext))

阻止当前线程，直到当前 Mutex可用，同时使用 TimeSpan 测量时间间隔。

bool exitContext 的说明不在本文的论述范围内。使用时将其设置为false即可；

 

下面简要提一下上文中提到的"命名的Mutex"，在第3中构造函数中，允许为Mutex实例对象提供一个全局唯一的名字，默认情况下，它是没有名字的。当你为它提供一个名称后，机器上的任何线程，包括在其他应用程序域或进程中的线程都可以访问该命名的Mutex。在指定名称时，操作系统会检查是否已经有其他人创建了同名的Mutex，如果有，就给创建者线程一个本地对象来表示全域Mutex。一个命名的Mutex允许跨进程和跨应用程序域进行通信（这有点类似于IPC，当然他们是不能相提并论的！），此时，initiallyOwned应该设置为false，这是很必要的。

 

下面要进行今天的主题了（单例应用程序）

 

用过MS outlook，和网易有道词典的应该都知道，当你已经打开一个实例时，此时你又点击应用图标试图再次打开，这时，程序并没有如愿打开，而是切换到了已经存在的程序界面，这就是单例程序，程序如其名，单例，也就是单个实例。

 

下面看一段代码：

static class Program { static void Main() { SingletonApp.Run(new MyForm); } }

这段很熟悉的代码就是在创建WinForm项目的时候自动生成的，不同的是原来的Application已经改为了SingletonApp，下面是SingletonApp的定义：

public static class SingletonApp { static Mutex _mutex; public static void Run(Form MyForm) { bool first = IsFirstInstance(); if (first) { Application.ApplicationExit += OnExit; Application.Run(MyForm); } else { MessageBox.Show("另一个实例已经在运行！"); } } static bool IsFirstInstance() { Assembly ass = Assembly.GetEntryAssembly(); string name = ass.FullName; _mutex = new Mutex(false, name); bool owned = false; owned = _mutex.WaitOne(0, false); return owned; } static void OnExit(object sender, EventArgs args) { _mutex.ReleaseMutex(); _mutex.Close(); } }

当没有应用程序的其他实例在运行，窗体就会显示出来成功运行，如果已经存在该程序的实例，则会显示一条提示信息，然后退出执行。

在内部，SingletonApp使用了Application类，如果启动的是唯一的实例，它就将run的实现委托给这个类，反之，则放弃执行。

当单例程序关闭时，它必须释放Mutex的所有权，新实例才能得以执行，幸运的是，Application类提供了ApplicationExit事件，用于发出应用程序关闭的信号，SingletonApp类订阅了该事件，当单例程序退出之前将释放命名Mutex的所有权，然后关闭应用程序。