深入浅出多线程系列之十：Wait 和Pulse

Signaling with Wait and Pulse（等待和暂停的信号）

 

早期谈论过等待事件句柄(调用Wait的线程在没有收到另一个线程的通知前会一直阻塞)。

Monitor借助它的静态方法Wait，Pulse，PulseAll提供了一个更给力的信号构造，使用这些方法和lock语句，你可以自己实现AutoResetEvent，ManualResetEvent和Semaphore。甚至WaitHandle的WaitAll和WaitAny方法了。

怎样使用Wait 和Pulse ?

1:定义一个同步对象，例如：

　　Readonly object _locker=new object();

2:定义自己的阻塞条件中的字段。

　　bool _go 或者 int _semaphoreCount;

3:当你想要阻塞的时候，包含下面的代码

　　lock(_locker)

         while(<阻塞条件 >) //比如while (_go ==false)

                   Monitor.Wait(_locker);    //满足阻塞条件，开始阻塞。

4:当想要改变阻塞条件的时候，包含下面的代码：

     lock(_locker)

{

    //<更改阻塞条件中的字段>,比如_go=true;

         Monitor.Pulse(_locker); //或者: Monitor.PulseAll(_locker); //通知等待队列中的线程锁定对象状态的更改。

}

这个模式可以让你随时随地等待线程。下面是一个例子，worker线程在_go 字段变成true之前会一直等待。 

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

        internal static void Main()
        {
            new Thread(Work).Start(); //新线程会被阻塞，因为_go == false
            Console.ReadLine(); //等待用户输入

            lock (_locker)
            {
                _go = true; //改变阻塞条件
                Monitor.Pulse(_locker); //通知等待的队列。
            }
        }

        static void Work()
        {
            lock (_locker)
            {
                while (!_go) //只要_go字段是false，就等待。
                    Monitor.Wait(_locker); //在等待的时候，锁已经被释放了。
            }

            Console.WriteLine("被唤醒了");
        }

为了线程安全，确保所有共享的字段在读取的时候都加锁了。 

Work方法会一直阻塞，等待_go字段变成true，Monitor.Wait方法按顺序的做了以下的操作。

1：释放锁_locker;

2：阻塞锁，直到_locker 是”pulsed”。

3：重新在_locker 上获取锁，如果锁已经被其他线程获得，那么线程开始阻塞，直到锁变得可用为止。

lock(_locker)
{
    While(!_go)
        Monitor.Wait(_locker); //释放锁
    //已经重新获取了锁。
}

如果我们抛弃该模式，例如移除while循环。_go字段和ReadLine方法等：

        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("被唤醒了");
        }

 

那么程序运行的结果又如何呢?

实际上输出是不确定的，有可能你不能显示“被唤醒了”。

主要原因是主线程和Work线程之间存在着竞争关系，如果Wait方法先执行，那么可以正常显示，但是如果Pulse方法先执行，pulse就会丢失，worker线程就会永远的等待。这种行为和AutoResetEvent不同，AutoResetEvent的Set方法有一种记忆的效果，所以即使它在WaitOne方法前调用，它仍然有效。

但是Pulse没有记忆功能，因为你希望自己实现记忆功能，就像我们之前使用_go 标志一样，

这就是为什么Wait和Pulse是通用的原因：使用一个boolean 标志，我们可以实现AutoResetEvent的功能，使用一个integer标志，我们可以实现 CountdownEvent,Semaphore.使用更复杂的结构，我么可以写一些更复杂的构造，例如 生产/消费者队列。

下篇文章会介绍生产/消费者队列。

参考资料：

http://www.albahari.com/threading/

CLR Via C# 3.0