c#互斥锁Mutex类用法介绍

什么是互斥锁？

在多线程编程中，为了防止多个线程同时访问共享资源导致数据混乱的问题，需要用到互斥锁。互斥锁是一种同步方式，它保证在同一时间只有一个线程可以访问共享资源。

Mutex类的用法

在C#中，可以通过Mutex类实现互斥锁。使用Mutex类的步骤如下：

1. 创建一个Mutex对象，可以通过Mutex类的构造函数来创建：

Mutex mutex = new Mutex();

1. 在需要访问共享资源的代码块中调用Mutex对象的WaitOne()方法来获取锁，访问完成后调用ReleaseMutex()方法来释放锁：

mutex.WaitOne();    // 获取锁
// 访问共享资源的代码块
mutex.ReleaseMutex();    // 释放锁

示例一

在下面的示例中，我们创建了两个线程，其中一个线程在访问共享变量i的时候获取了锁，另一个线程就要等待获取锁的线程释放锁之后才能访问i。

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Mutex mutex = new Mutex();
        int i = 0;

        Thread t1 = new Thread(() =>
        {
            mutex.WaitOne();    // 获取锁
            for (int j = 0; j < 100000; j++)
            {
                i++;
            }
            mutex.ReleaseMutex();    // 释放锁
        });
        Thread t2 = new Thread(() =>
        {
            mutex.WaitOne();    // 获取锁
            for (int j = 0; j < 100000; j++)
            {
                i++;
            }
            mutex.ReleaseMutex();    // 释放锁
        });
        t1.Start();
        t2.Start();
        t1.Join();
        t2.Join();
        Console.WriteLine($"i = {i}");
    }
}

执行上面的代码，输出结果应该是200000，即两个线程对i进行了累加操作。

示例二

在下面的示例中，我们使用Mutex类来保证只有一个线程可以访问包含共享资源的代码块。

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Mutex mutex = new Mutex();

        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            new Thread(() =>
            {
                mutex.WaitOne();    // 获取锁
                Console.WriteLine($"当前线程ID为{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
                Console.WriteLine($"线程{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}进入临界区");
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine($"线程{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}离开临界区");
                mutex.ReleaseMutex();    // 释放锁
            }).Start();
        }

        Console.ReadLine();
    }
}

在上面的代码中，我们通过Mutex对象来保护包含的代码块，其中WaitOne()方法获得锁，ReleaseMutex()方法释放锁，从而保证同一时间只有一个线程可以访问临界区，结果输出应该如下：

当前线程ID为4
线程4进入临界区
当前线程ID为3
线程3进入临界区
当前线程ID为5
线程5进入临界区
当前线程ID为6
线程6进入临界区
当前线程ID为7
线程7进入临界区
线程5离开临界区
线程7离开临界区
线程6离开临界区
线程3离开临界区
线程4离开临界区

从输出结果可以看出，每个线程都可以进入临界区执行，但是同一时间只有一个线程可以进入，即Mutex保证了同步。