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深入多線程之:Wait與Pulse的使用詳解

2020-01-24 03:19:41
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來源:轉載
供稿:網友

Signaling with Wait and Pulse(等待和暫停的信號)

早期談論過等待事件句柄(調用Wait的線程在沒有收到另一個線程的通知前會一直阻塞)。

Monitor借助它的靜態方法Wait,Pulse,PulseAll提供了一個更給力的信號構造,使用這些方法和lock語句,你可以自己實現AutoResetEvent,ManualResetEvent和Semaphore。甚至WaitHandle的WaitAll和WaitAny方法了。

怎樣使用Wait 和Pulse ?

1:定義一個同步對象,例如:

  Readonly object _locker=new object();

2:定義自己的阻塞條件中的字段。

  bool _go 或者 int _semaphoreCount;

3:當你想要阻塞的時候,包含下面的代碼

  lock(_locker)

         while(<阻塞條件 >) //比如while (_go ==false)

                   Monitor.Wait(_locker);    //滿足阻塞條件,開始阻塞。

4:當想要改變阻塞條件的時候,包含下面的代碼:

     lock(_locker)

{

    //<更改阻塞條件中的字段>,比如_go=true;

         Monitor.Pulse(_locker); //或者: Monitor.PulseAll(_locker); //通知等待隊列中的線程鎖定對象狀態的更改。

}

這個模式可以讓你隨時隨地等待線程。下面是一個例子,worker線程在_go 字段變成true之前會一直等待。

復制代碼 代碼如下:

static readonly object _locker = new object();
        static bool _go;

        internal static void Main()
        {
            new Thread(Work).Start(); //新線程會被阻塞,因為_go == false
            Console.ReadLine(); //等待用戶輸入

            lock (_locker)
            {
                _go = true; //改變阻塞條件
                Monitor.Pulse(_locker); //通知等待的隊列。
            }
        }

        static void Work()
        {
            lock (_locker)
            {
                while (!_go) //只要_go字段是false,就等待。
                    Monitor.Wait(_locker); //在等待的時候,鎖已經被釋放了。
            }

            Console.WriteLine("被喚醒了");
        }


為了線程安全,確保所有共享的字段在讀取的時候都加鎖了。

Work方法會一直阻塞,等待_go字段變成true,Monitor.Wait方法按順序的做了以下的操作。

1:釋放鎖_locker;

2:阻塞鎖,直到_locker 是”pulsed”。

3:重新在_locker 上獲取鎖,如果鎖已經被其他線程獲得,那么線程開始阻塞,直到鎖變得可用為止。

復制代碼 代碼如下:

lock(_locker)
{
    While(!_go)
        Monitor.Wait(_locker); //釋放鎖
    //已經重新獲取了鎖。
}


如果我們拋棄該模式,例如移除while循環。_go字段和ReadLine方法等:
復制代碼 代碼如下:

static object _locker = new object();

        internal static void Main()
        {
            new Thread(Work).Start();
            lock (_locker) Monitor.Pulse(_locker);
        }

        static void Work()
        {
            lock (_locker) Monitor.Wait(_locker);
            Console.WriteLine("被喚醒了");
        }


那么程序運行的結果又如何呢?

實際上輸出是不確定的,有可能你不能顯示“被喚醒了”。

主要原因是主線程和Work線程之間存在著競爭關系,如果Wait方法先執行,那么可以正常顯示,但是如果Pulse方法先執行,pulse就會丟失,worker線程就會永遠的等待。這種行為和AutoResetEvent不同,AutoResetEvent的Set方法有一種記憶的效果,所以即使它在WaitOne方法前調用,它仍然有效。


但是Pulse沒有記憶功能,因為你希望自己實現記憶功能,就像我們之前使用_go 標志一樣,

這就是為什么Wait和Pulse是通用的原因:使用一個boolean 標志,我們可以實現AutoResetEvent的功能,使用一個integer標志,我們可以實現 CountdownEvent,Semaphore.使用更復雜的結構,我么可以寫一些更復雜的構造。

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