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(C#) 线程操作 - 限制可同时访问某一资源或资源池的线程数。Semaphore 类。Mutex类

2013-04-17 13:04 357 查看
信号量(Semaphore),有时被称为信号灯,是在多线程环境下使用的一种设施, 它负责协调各个线程, 以保证它们能够正确、合理的使用公共资源。
Semaphore分为单值和多值两种,前者只能被一个线程获得,后者可以被若干个线程获得。
以一个停车场是运作为例。为了简单起见,假设停车场只有三个车位,一开始三个车位都是空的。这时如果同时来了五辆车,看门人允许其中三辆不受阻碍的进入,然后放下车拦,剩下的车则必须在入口等待,此后来的车也都不得不在入口处等待。这时,有一辆车离开停车场,看门人得知后,打开车拦,放入一辆,如果又离开两辆,则又可以放入两辆,如此往复。
在这个停车场系统中,车位是公共资源,每辆车好比一个线程,看门人起的就是信号量的作用。
更进一步,信号量的特性如下:信号量是一个非负整数(车位数),所有通过它的线程(车辆)都会将该整数减一(通过它当然是为了使用资源),当该整数值为零时,所有试图通过它的线程都将处于等待状态。在信号量上我们定义两种操作: Wait(等待) 和 Release(释放)。 当一个线程调用Wait(等待)操作时,它要么通过然后将信号量减一,要么一直等下去,直到信号量大于一或超时。Release(释放)实际上是在信号量上执行加操作,对应于车辆离开停车场,该操作之所以叫做“释放”是因为加操作实际上是释放了由信号量守护的资源。

class Program
{
// A semaphore that simulates a limited resource pool.
//
private static Semaphore _pool;

// A padding interval to make the output more orderly.
private static int _padding;

public static void Main()
{
// Create a semaphore that can satisfy up to three
// concurrent requests. Use an initial count of zero,
// so that the entire semaphore count is initially
// owned by the main program thread.
//
_pool = new Semaphore(0, 3);

// Create and start five numbered threads.
//
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(Worker));

// Start the thread, passing the number.
//
t.Start(i);
}

// Wait for a second, to allow all the
// threads to start and to block on the semaphore.
//
Thread.Sleep(1000);

// The main thread starts out holding the entire
// semaphore count. Calling Release(3) brings the
// semaphore count back to its maximum value, and
// allows the waiting threads to enter the semaphore,
// up to three at a time.
//
Console.WriteLine("Main thread calls Release(3).");
_pool.Release(3);

Console.WriteLine("Main thread exits.");
Console.Read();
}

private static void Worker(object num)
{
// Each worker thread begins by requesting the
// semaphore.
Console.WriteLine("Thread {0} begins and waits for the semaphore.", num);
_pool.WaitOne();

// A padding interval to make the output more orderly.
int padding = Interlocked.Add(ref _padding, 500);

Console.WriteLine("Thread {0} enters the semaphore.", num);

// The thread's "work" consists of sleeping for
// about a second. Each thread "works" a little
// longer, just to make the output more orderly.
//
Thread.Sleep(1000 + padding);

Console.WriteLine("Thread {0} releases the semaphore.", num);
Console.WriteLine("Thread {0} previous semaphore count: {1}",num, _pool.Release());
}
}


互斥体,又名同步基元Mutex类用于进程间同步。

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.mutex(v=vs.100).aspx
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