线程同步(AutoResetEvent与ManualResetEvent)

前言

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在我们编写多线程程序时，会遇到这样一个问题：在一个线程处理的过程中，需要等待另一个线程处理的结果才能继续往下执行。比如：有两个线程，一个用来接收Socket数据，另一个用来处理Socket数据，而处理Socket数据的那个线程需要在接收到Socket数据后才能处理运行，就要等待接收线程接收数据。那么处理线程如何等待，接收线程又如何通知处理线程呢？

其中一个比较好的方式就是使用AutoResetEvent/ManualResetEvent

 

1. AutoResetEvent/ManualResetEvent介绍

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AutoResetEvent/ManualResetEvent是.Net给我们提供的用于线程间同步的对象。都有三个主要的函数：

WaitOne： 用于阻塞线程，等待接收到继续运行信号

Set：          用于发送同步信号，通知正在等待的线程继续运行

Reset：      重置终止状态

初始化构造函数ResetEvent(bool initialState)，当initialState为true时，默认为终止状态（即阻塞无效）；当initialState为false时，默认为非终止状态

关于ResetEvent的终止状态与非终止状态，大家刚开始看的时候会感到难以理解，我举个很形象的例子，大家就会明白了。

我们都有上班刷卡进大楼的经历，这里可以把ResetEvent看作是那个闸门，只有刷卡才能进。

WaitOne就是等待刷卡，Set就是刷卡，而Reset则是关闭闸门，这样就知道，当初始化的时候，initialState为true时，意思就是说，默认闸门是开的；initialState为false时，默认闸门是关的

所以，如果要进入大楼，步骤就应该是这样的（假设当前闸门是关着的），

等待刷卡（WaitOne） ->刷卡（Set）->通信->关闭闸门（Reset）

 

2. AutoResetEvent/ManualResetEvent的区别

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其实，这两个类的字面上的意思已经告诉了我们他们间的区别，Reset既然是关闭闸门，那也就是说，Auto是自动关闭闸门，Manual是手动关闭闸门。

AutoResetEvent：刷卡通过后，闸门自动关闭，然后等待下一次刷卡

ManualResetEvent：刷卡通过后，闸门不会自动关闭，如果不手动关闭（调用Reset方法），等待刷卡无效，人也就不用刷卡就能直接通过

所以WaitOne是否有效，能不能阻塞线程取决于是否调用了Reset方法。

而构造函数中initialState为true时，表示闸门默认第一次是打开的

 

3. AutoResetEvent/ManualResetEvent使用示例

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接下来，我们用一个简单的示例来看一下这两个类的实际效果。 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace ResetEventTest
{
    class Program
    {
　　　　 //初始化时默认为非终止状态false
        static AutoResetEvent autoRE = new AutoResetEvent(false);
        static ManualResetEvent manualRE = new ManualResetEvent(false);

        static void Main(string[] args)
        {
            (new Thread(AutoMethod1)).Start();
            (new Thread(AutoMethod2)).Start();

            (new Thread(ManualMethod1)).Start();
            (new Thread(ManualMethod2)).Start();

            Console.ReadKey();
        }

        static void AutoMethod1()
        {
            Console.WriteLine("wait print AutoMethod 1:");
            autoRE.WaitOne();
            Console.WriteLine("AutoMethod 1");
        }

        static void AutoMethod2()
        {
            Console.WriteLine("wait print AutoMethod 2:");
            autoRE.WaitOne();
            Console.WriteLine("AutoMethod 2");
        }

        static void ManualMethod1()
        {
            Console.WriteLine("wait print ManualMethod 1:");
            manualRE.WaitOne();
            Console.WriteLine("ManualMethod 1");
        }

        static void ManualMethod2()
        {
            Console.WriteLine("wait print ManualMethod 2:");
            manualRE.WaitOne();
            Console.WriteLine("ManualMethod 2");
        }
    }
}

分别对应AutoResetEvent和ManualResetEvent启动两个线程，全部进入等待，这时候输出为：

我们发现线程全部阻塞，这说明初始化时false，就是设置为阻塞状态，那我们把初始化参数改为true试下

static AutoResetEvent autoRE = new AutoResetEvent(true);
static ManualResetEvent manualRE = new ManualResetEvent(true);

结果如下：

发现（注意输出顺序可能不同），Auto仅阻塞了一个，而Manual则两个都没有阻塞，全部输出了，实际上即是Auto放行一个后，立即自动调用了Reset方法，导致AutoMethod2在没有获取Set通行信号前无法继续运行；而Manual因为没有手动调用Reset方法，WaitOne形同虚设没有起任何作用。

还使用之前的代码，在启动线程的时候添加Set代码，如下：

static AutoResetEvent autoRE = new AutoResetEvent(false);
static ManualResetEvent manualRE = new ManualResetEvent(false);

static void Main(string[] args)
{
    (new Thread(AutoMethod1)).Start();
    autoRE.Set();
    (new Thread(AutoMethod2)).Start();

    (new Thread(ManualMethod1)).Start();
    manualRE.Set();
    (new Thread(ManualMethod2)).Start();

    Console.ReadKey();
}

当AutoMethod1线程启动后，调用了Set方法，那么AutoMethod1线程就获得了继续运行的信号，这时候启动AutoMethod2线程，因为AutoMethod1线程运行后自动重置了状态，所以AutoMethod2就会阻塞；而ManualMethod1线程之后调用Set，因为没有手动调用Reset重置状态，那么ManualMethod2将不会阻塞，如下结果验证了我们的想法：

​

 

如果想要ManualMethod2阻塞，那么只要在ManualMethod2中，获取到Set信号后，再调用Reset方法即可

static void ManualMethod1()
{
    Console.WriteLine("wait print ManualMethod 1:");
    manualRE.WaitOne();
    manualRE.Reset();
    Console.WriteLine("ManualMethod 1");
}

结果：

 

4. 其他操作

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其实我们查看ResetEvent的继承关系会发现，实际上ResetEvent继承自抽象类WaitHandle，WaitHandle下的SignalAndWait，WaitAll与WaitAny方法提供了我们更多样的控制线程同步的方式，这个在以后会进一步探讨。