C#多线程编程中的锁系统（三）
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本章主要说下基于内核模式构造的线程同步方式，事件，信号量。 目录 一：理论 一：理论 我们晓得线程同步可分为，用户模式构造和内核模式构造。 内核模式构造：是由windows系统本身使用，内核对象进行调度协助的。内核对象是系统地址空间中的一个内存块，由系统创建维护。 内核对象为内核所拥有，而不为进程所拥有，所以不同进程可以访问同一个内核对象,如进程，线程，作业，事件，文件，信号量，互斥量等都是内核对象。 而信号量，互斥体，事件是windows专门用来帮助我们进行线程同步的内核对象。 对于线程同步操作来说，内核对象只有2个状态， 触发(终止，true)、未触发(非终止，false)。 未触发不可调度，触发可调度。 用户模式构造：是由特殊CPU指令来协调线程，上节讲的volatile实现就是一种，Interlocked也是。 也可称为非阻塞线程同步。 二：WaitHandle 在windows编程中，我们通过API创建一个内核对象后会返回一个句柄，句柄则是每个进程句柄表的索引，而后可以拿到内核对象的指针、掩码、标示等。 而WaitHandle抽象基类类作用是包装了一个windows内核对象的句柄。我们来看下其中一个WaitOne的函数源码(略精简)。
复制代码 代码如下: public virtual bool WaitOne(TimeSpan timeout) { return WaitOne(timeout,false); } [System.Security.SecuritySafeCritical] // auto-generated WaitAll 和WaitAny 调用win32中，waitformultipleobjectsEx函数。 SignalAndWaitOne 调用win32中，signalandwait函数。 调用api带ex都是设置超时的。 如果我们在c#中不传，默认是-1 表示无限期等待。 其中SafeWaitHandle字段，包含了一个win32内核对象句柄。 理解了WaitHandle其他都好办了，我们来看下它的派生类型。 复制代码 代码如下: WaitHandle |――EventWaitHandle 事件构造。 |――AutoResetEvent |――ManualResetEvent |――Semaphore 信号量构造。 |――Mutex 互斥体构造。 其中Semaphore和mutex第一章已经说过了，下面来看看其他的。 三：AutoResetEvent 使用示例如下，有简单注释。 关于描述，尽量贴近系统自身术语。 复制代码 代码如下: static void Main(string[] args) { //AutoResetEvent example //AutoResetEvent 通知正在等待的线程已发生的事件。 AutoResetEvent waitHandler = new AutoResetEvent(false);//false 即非终止，未触发。 new Thread(() => { waitHandler.WaitOne(); //阻塞当前线程，等待底层内核对象收到信号。 Console.WriteLine("接收到信号，开始处理。"); }).Start(); }).Start(); WaitOne 阻塞线程，非自旋。 Set() 发出一个信号后，设置事件状态为false。 这本应该是2步的操作，AutoResetEvent.set()函数，给2步一起自动做了，很方便。 四：ManualResetEvent 这个和上面基本一样，从字面来说需要手动重置状态，我们来看例子。 复制代码 代码如下: ManualResetEvent manualWaitHandler = new ManualResetEvent(false);//false 即非终止，未触发。 new Thread(() => { manualWaitHandler.WaitOne(); //阻塞当前线程对象，等待信号。 Console.WriteLine("接收到信号，开始处理。"); manualWaitHandler.Reset(); //手动 设置事件对象状态为非终止状态，false。 }).Start(); Thread.Sleep(2000); 这2则区别很小，其实是系统Api的区分，不是net类库实现的。 在Win32Native类中，我可以看到KERNEL32 api 有这么个参数isManualReset。 复制代码 代码如下: [DllImport(KERNEL32,SetLastError=true,CharSet=CharSet.Auto,BestFitMapping=false)] [ResourceExposure(ResourceScope.Machine)] // Machine or none based on the value of "name" internal static extern SafeWaitHandle CreateEvent(SECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,bool isManualReset,bool initialState,String name); 五：总结 基于内核模式构造的同步步骤是： 托管代码->用户模式代码->内核模式代码。 用户模式构造， 是利用CPU特殊指令，进行原子操作。 用户模式代码，如图。 是指 托管代码调用 win32代码 这一层， 之后在调内核模式代码。
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