C#多线程学习(六) 互斥对象

• 摘要：本文介绍C#多线程中的互斥对象Mutex和用它实现线程同步的方法。

如何控制好多个线程相互之间的联系，不产生冲突和重复，这需要用到互斥对象，即：System.Threading 命名空间中的 Mutex 类。

我们可以把Mutex看作一个出租车，乘客看作线程。乘客首先等车，然后上车，最后下车。当一个乘客在车上时，其他乘客就只有等他下车以后才可以上 车。而线程与Mutex对象的关系也正是如此，线程使用Mutex.WaitOne()方法等待Mutex对象被释放，如果它等待的Mutex对象被释放 了，它就自动拥有这个对象，直到它调用Mutex.ReleaseMutex()方法释放这个对象，而在此期间，其他想要获取这个Mutex对象的线程都 只有等待。

下面这个例子使用了Mutex对象来同步四个线程，主线程等待四个线程的结束，而这四个线程的运行又是与两个Mutex对象相关联的。

其中还用到AutoResetEvent类的对象，可以把它理解为一个信号灯。这里用它的有信号状态来表示一个线程的结束。

// AutoResetEvent.Set()方法设置它为有信号状态

// AutoResetEvent.Reset()方法设置它为无信号状态

Mutex 类的程序示例：

using System;
using System.Threading;

namespace ThreadExample
{
 publicclass MutexSample
 {
　　 static Mutex gM1;
　　 static Mutex gM2;
　　 constint ITERS =100;
　　 static AutoResetEvent Event1 =new AutoResetEvent(false);
　　 static AutoResetEvent Event2 =new AutoResetEvent(false);
　　 static AutoResetEvent Event3 =new AutoResetEvent(false);
　　 static AutoResetEvent Event4 =new AutoResetEvent(false);

　　 publicstaticvoid Main(String[] args)
　　 {
 Console.WriteLine("Mutex Sample ");
 //创建一个Mutex对象，并且命名为MyMutex
 gM1 =new Mutex(true,"MyMutex");
 //创建一个未命名的Mutex 对象.
 gM2 =new Mutex(true);
 Console.WriteLine(" - Main Owns gM1 and gM2");

 AutoResetEvent[] evs =new AutoResetEvent[4];
 evs[0] = Event1; //为后面的线程t1,t2,t3,t4定义AutoResetEvent对象
 evs[1] = Event2; 
 evs[2] = Event3; 
 evs[3] = Event4; 

 MutexSample tm =new MutexSample( );
 Thread t1 =new Thread(new ThreadStart(tm.t1Start));
 Thread t2 =new Thread(new ThreadStart(tm.t2Start));
 Thread t3 =new Thread(new ThreadStart(tm.t3Start));
 Thread t4 =new Thread(new ThreadStart(tm.t4Start));
 t1.Start( );// 使用Mutex.WaitAll()方法等待一个Mutex数组中的对象全部被释放
 t2.Start( );// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM1的释放
 t3.Start( );// 使用Mutex.WaitAny()方法等待一个Mutex数组中任意一个对象被释放
 t4.Start( );// 使用Mutex.WaitOne()方法等待gM2的释放

 Thread.Sleep(2000);
 Console.WriteLine(" - Main releases gM1");
 gM1.ReleaseMutex( ); //线程t2,t3结束条件满足

 Thread.Sleep(1000);
 Console.WriteLine(" - Main releases gM2");
 gM2.ReleaseMutex( ); //线程t1,t4结束条件满足

 //等待所有四个线程结束
 WaitHandle.WaitAll(evs); 
 Console.WriteLine(" Mutex Sample");
 Console.ReadLine();
　　 }

　　 publicvoid t1Start( )
　　 {
 Console.WriteLine("t1Start started, Mutex.WaitAll(Mutex[])");
 Mutex[] gMs =new Mutex[2];
 gMs[0] = gM1;//创建一个Mutex数组作为Mutex.WaitAll()方法的参数
 gMs[1] = gM2;
 Mutex.WaitAll(gMs);//等待gM1和gM2都被释放
 Thread.Sleep(2000);
 Console.WriteLine("t1Start finished, Mutex.WaitAll(Mutex[]) satisfied");
 Event1.Set( ); //线程结束，将Event1设置为有信号状态
　　 }
　　 publicvoid t2Start( )
　　 {
 Console.WriteLine("t2Start started, gM1.WaitOne( )");
 gM1.WaitOne( );//等待gM1的释放
 Console.WriteLine("t2Start finished, gM1.WaitOne( ) satisfied");
 Event2.Set( );//线程结束，将Event2设置为有信号状态
　　 }
　　 publicvoid t3Start( )
　　 {
 Console.WriteLine("t3Start started, Mutex.WaitAny(Mutex[])");
 Mutex[] gMs =new Mutex[2];
 gMs[0] = gM1;//创建一个Mutex数组作为Mutex.WaitAny()方法的参数
 gMs[1] = gM2;
 Mutex.WaitAny(gMs);//等待数组中任意一个Mutex对象被释放
 Console.WriteLine("t3Start finished, Mutex.WaitAny(Mutex[])");
 Event3.Set( );//线程结束，将Event3设置为有信号状态
　　 }
　　 publicvoid t4Start( )
　　 {
 Console.WriteLine("t4Start started, gM2.WaitOne( )");
 gM2.WaitOne( );//等待gM2被释放
 Console.WriteLine("t4Start finished, gM2.WaitOne( )");
 Event4.Set( );//线程结束，将Event4设置为有信号状态
　　 }
 }
}

程序的输出结果：

Mutex Sample 
 - Main Owns gM1 and gM2
t1Start started, Mutex.WaitAll(Mutex[])
t2Start started, gM1.WaitOne( )
t3Start started, Mutex.WaitAny(Mutex[])
t4Start started, gM2.WaitOne( )
 - Main releases gM1
t2Start finished, gM1.WaitOne( ) satisfied
t3Start finished, Mutex.WaitAny(Mutex[])
 - Main releases gM2
t1Start finished, Mutex.WaitAll(Mutex[]) satisfied
t4Start finished, gM2.WaitOne( )
 Mutex Sample

从执行结果可以很清楚地看到，线程t2,t3的运行是以gM1的释放为条件的，而t4在gM2释放后开始执行，t1则在gM1和gM2都被释放了之 后才执行。Main()函数最后，使用WaitHandle等待所有的AutoResetEvent对象的信号，这些对象的信号代表相应线程的结束。