C#中的同步异步

根据项目中用到的做个总结

1.0 Mutex

概述：用于内部进程的“原始”同步。

跳过sample看后面的备注：2个或以上线程需要同时获取一个共享资源时，该类可以保证一个时间只有一个线程占用获取该资源。注意 exclusive的修饰，表明了具有排他性访问的能力。

问题1，多个线程运行是否有超时处理机制？

可以。WaitTimeout来指定等待时间。

问题2，能否用于一台机器的多个进程之间？

可以。通过Mutex的名字来实现多个进程之间，使用同一个Mutex，实现互斥访问资源。同时也支持 OpenExisting的方式打开现有的Mutex.

Mutex Class (System.Threading) | Microsoft Learn

samples

APP1和app2 是相同的代码，TEST1为互斥对象名字，每隔2秒模拟一次访问共享资源，

        Mutex _mutex = new Mutex(false, "TEST1");// 不同进程间使用同一个名字
        delegate void HandleLogMsg(string msg);
        HandleLogMsg _handleLogMsg;
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            _handleLogMsg = Updatetext;
        }
        private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Task.Factory.StartNew(() => {
                ThreadProc();
            });
        }
        private void ThreadProc()
        {
            while (true)
            {
                _mutex.WaitOne();
                var msg = $"App2: {DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff}{Environment.NewLine}";
                this.Dispatcher.Invoke(_handleLogMsg, msg);
                Thread.Sleep(2000);
                _mutex.ReleaseMutex();
            }
        }
        private void Updatetext(string msg)
        {
            _tbMultiline.Text += msg;
            _tbMultiline.ScrollToEnd();
        }

　　

2秒内只能有一个访问共享资源，通过此处的时间可知App1有时可以连续获得共享访问资源的资格，

 

 2.0 EventWaitHandle

EventWaitHandle Class (System.Threading) | Microsoft Learn

直接看Remarks的说明， 该类允许多个线程彼此通过信号来通信。典型地比如，一个或多个线程会被阻塞，直到一个非阻塞的线程设置了“绿灯” 即调用了Set 方法，绿灯后，一个或多个被阻塞的线程被释放去执行逻辑。

同上，与AutoResetEvent 和 ManualResetEvent相比，可以适用于不通进程间的同步。

为了解决保证上面2个进程交替访问共享资源，测试代码如下

APP1和2分别添加代码：

EventWaitHandle _ewh2 = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset, "TEST2");
EventWaitHandle _ewh3 = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset, "TEST3");

//APP2添加 
private void ThreadProc2()
        {
            while (true)
            {
                _ewh2.WaitOne();
                var msg = $"App2: {DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff}{Environment.NewLine}";
                this.Dispatcher.Invoke(_handleLogMsg, msg);
                Thread.Sleep(2000);
                _ewh3.Set();
            }
        }

//APP1添加

 private void ThreadProc2()
        {
            _ewh2.Set();//允许APP2先执行，从而触发交替访问
            while (true)
            {
                _ewh3.WaitOne();
                var msg = $"App1: {DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff}{Environment.NewLine}";
                this.Dispatcher.Invoke(_handleLogMsg, msg);
                Thread.Sleep(2000);
                //EventWaitHandle.SignalAndWait(_ewh2, _ewh3);
                _ewh2.Set();
            }
        }

测试结果：App2先执行，符合预期；App2和app1，时间间隔都在4秒，说明交替执行。

备注：二者均在74行，时间间隔为4.008、4.009秒，为误差秒，

 3.0 信号用于控制线程的 暂停 和 继续

增加如下代码到项目App1，

 ManualResetEvent _ewh3_1 = new ManualResetEvent(true);
 CancellationToken _token;
 CancellationTokenSource _tokenSource = new CancellationTokenSource();

 private void ThreadProc3()
        {
            while (true)
            {
                if (_token.IsCancellationRequested)
                    return;

                _ewh3_1.WaitOne();
                var msg = $"App1: {DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss,fff}{Environment.NewLine}";
                this.Dispatcher.Invoke(_handleLogMsg, msg);
                Thread.Sleep(2000);
            }
        }
        private void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            _ewh3_1.Reset();
        }
        private void Button_Click_2(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            _ewh3_1.Set();
        }

ManualResetEvent(true)，true 表明初始信号为允许执行，会影响waitone的行为为。

FALSE：所有调用了WaitOne的线程将进入阻塞状态，直到某些线程调用了Set方法；

TRUE：所有调用了WaitOne的线程将不进入阻塞状态，自由执行WaitOne后的逻辑；

测试结果：持续以每2秒输出，点击暂停后停止动作，点击继续后继续输出。