C#多线程之线程同步WaitHandle

在C#多线程编程中，当多个线程同时访问同一个资源时，就要用到线程同步技术。WaitHandle就是其中一种线程同步机制。本文将详细讲解WaitHandle的用法。

什么是WaitHandle

WaitHandle是一个抽象基类，定义了等待时的信号通知方式。它有两个主要的实现类：AutoResetEvent和ManualResetEvent。这两个类都继承自WaitHandle类，实现了不同的信号通知方式。

AutoResetEvent是一种自动重置的信号通知方式，当一个线程等待AutoResetEvent时，它会等待直到其他线程调用Set方法，这时AutoResetEvent会发出一个信号通知正在等待的线程，唤醒一个线程继续执行。当一个线程被唤醒时，AutoResetEvent会自动重置，下一个等待的线程仍需等待其他线程再次调用Set方法才能唤醒。

ManualResetEvent是一种手动重置的信号通知方式，当一个线程等待ManualResetEvent时，它会等待直到其他线程调用Set方法，这时ManualResetEvent会发出一个信号通知正在等待的线程，唤醒一个线程继续执行。当一个线程被唤醒时，ManualResetEvent不会自动重置，下一个等待的线程可以直接通过，如果需要让ManualResetEvent重新等待，则需要其他线程再次调用Reset方法。

WaitHandle的用法

使用WaitHandle的主要步骤如下：

1. 创建一个WaitHandle对象，可以使用AutoResetEvent或ManualResetEvent；
2. 等待方式为阻塞方式；
3. 设置信号时使用Set方法；
4. 重置信号时使用Reset方法。

以下示例说明WaitHandle的用法:

示例1

在下面的示例中，多个线程访问一个共享的资源count，并同步使用AutoResetEvent来保护共享资源。线程A和线程B通过轮流递增count的方式演示了AutoResetEvent自动重置的特点。

class Program
{
    private static int count = 0;
    private static AutoResetEvent autoEvent = new AutoResetEvent(false);

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread threadA = new Thread(() =>
        {
            while (true)
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Interlocked.Increment(ref count);
                Console.WriteLine("Thread A adds count to {0}", count);
                autoEvent.Set();
            }
        });

        Thread threadB = new Thread(() =>
        {
            while (true)
            {
                autoEvent.WaitOne();
                Interlocked.Increment(ref count);
                Console.WriteLine("Thread B adds count to {0}", count);
            }
        });

        threadA.Start();
        threadB.Start();
    }
}

示例2

在下面的示例中，多个线程访问一个共享的资源count，并同步使用ManualResetEvent来保护共享资源。线程A和线程B通过轮流递增count的方式演示了ManualResetEvent手动重置的特点。

class Program
{
    private static int count = 0;
    private static ManualResetEvent manualEvent = new ManualResetEvent(false);

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread threadA = new Thread(() =>
        {
            while (true)
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Interlocked.Increment(ref count);
                Console.WriteLine("Thread A adds count to {0}", count);
                manualEvent.Set();
            }
        });

        Thread threadB = new Thread(() =>
        {
            while (true)
            {
                manualEvent.WaitOne();
                Interlocked.Increment(ref count);
                Console.WriteLine("Thread B adds count to {0}", count);
                manualEvent.Reset();
            }
        });

        threadA.Start();
        threadB.Start();
    }
}

在以上两个示例中，使用WaitOne方法阻塞线程来等待信号的设置，使用Set方法设置信号，使用Reset方法重置信号。线程A不断增加count的值并设置信号，线程B阻塞等待信号，并在收到信号后递增count的值，演示了WaitHandle的使用方法。

总结

WaitHandle提供了一种线程同步的机制，可以保护共享的资源。AutoResetEvent和ManualResetEvent是WaitHandle的两个重要实现类，分别提供了自动重置和手动重置的信号通知方式。在使用WaitHandle时需要注意，在设置信号时只唤醒一个等待线程，并不会保证唤醒的线程就是先前等待最久的线程。使用WaitHandle需要合理设计线程的启动和停止方式，以保证线程的正常运行。