C#多线程之线程通讯(AutoResetEvent)

C#多线程之线程通讯(AutoResetEvent)

概述

在多线程中，线程之间的通讯是非常重要的一环。当一个线程处理完数据后，需要通知另一个线程来消费这个数据，这时候就需要线程通讯。C#中.NET框架提供两个线程通讯的类：
- EventWaitHandle (ManualResetEvent和AutoResetEvent)
- Monitor和lock

本文主要讲解AutoResetEvent的使用。

AutoResetEvent概述

AutoResetEvent是一种同步基元，它允许一个线程等待另一个线程发送信号。AutoResetEvent允许线程等待，并在信号到达时通知等待线程继续执行。
AutoResetEvent的用法类似于信号灯机制，最初状态为红灯（没通行权），当一个线程得到通行权，灯变为绿色（有通行权），其他的线程则处于等待。

AutoResetEvent的构造方法

public AutoResetEvent(bool initialState);

bool initialState参数用于确定AutoResetEvent对象的初始状态。如果是true，AutoResetEvent对象被创建时是终止状态（状态为绿色），如果是false，则是非终止状态（状态为红色）。

AutoResetEvent的方法

AutoResetEvent提供了以下3个方法：
- WaitOne() //阻止当前线程，直到当前WaitHandle收到信号。
- Set() //将事件状态设置为终止，允许一个或多个等待线程继续执行。
- Reset() //将事件状态设置为非终止，使一个或多个等待线程在继续执行前等待信号。

AutoResetEvent的使用示例

示例1：通过AutoResetEvent来交替输出奇偶数

class Program
{
    private static AutoResetEvent odd = new AutoResetEvent(false);      //奇数信号灯
    private static AutoResetEvent even = new AutoResetEvent(false);     //偶数信号灯

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t1 = new Thread(PrintOdd);     //奇数线程
        Thread t2 = new Thread(PrintEven);    //偶数线程

        t1.Start();
        t2.Start();

        Console.ReadKey();
    }

    private static void PrintOdd()
    {
        for (int i = 1; i <= 9; i += 2)
        {
            Console.WriteLine("{0} at thread {1}", i, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            even.Set();     //通知偶数线程可以执行了
            odd.WaitOne();  //等待奇数线程的通知
        }
    }

    private static void PrintEven()
    {
        for (int i = 2; i <= 10; i += 2)
        {
            even.WaitOne(); //等待偶数线程的通知
            Console.WriteLine("{0} at thread {1}", i, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            odd.Set();      //通知奇数线程可以执行了
        }
    }
}

示例2：通过AutoResetEvent来协调主线程和子线程

class Program
{
    private static AutoResetEvent arEvent = new AutoResetEvent(false);

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread t = new Thread(() =>
        {
            Console.WriteLine("Son thread is running...");

            Thread.Sleep(2000);
            arEvent.Set();      //让主线程接着执行

            Console.WriteLine("Son thread is finishing...");
        });

        t.Start();

        Console.WriteLine("Main thread is waiting for son thread to complete...");

        arEvent.WaitOne();     //等待子线程执行完毕

        Console.WriteLine("Main thread is done with son thread.");
    }
}

注意事项

AutoResetEvent的Set()方法是将状态改为“有通行权”，并不会检查是否有其他处于等待状态的线程，需要开发者把握调用时机，否则会因线程等待而导致死锁。
AutoResetEvent没有计数器的概念，也就是说，调用了Set()方法后，只有一个等待中的线程可以被唤醒，因此，AutoResetEvent适合用于只有两个线程交替执行的场景，如示例1所示。如果需要多个等待线程一起执行，应该使用ManualResetEvent。