C# 线程手册 第三章 使用线程 Monitor.Wait() 和 Monitor.Pulse()

Wait() 和 Pulse() 机制用于线程间交互。当在一个对象上使用Wait() 方法时，访问这个对象的线程就会一直等待直到被唤醒。Pulse() 和 PulseAll() 方法用来通知等待的线程醒来的。下面是关于Wait() 和 Pulse() 方法如何运行的例子，WaitAndPulse.cs:

Wait() 和 Pulse() 方法仅可以在Enter() 和 Exit() 代码块内部调用。

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/* Copyright (c) 2012 Daniel Dong
 * 
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 * 
 */

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

namespace WaitAndPulse
{
    public class LockMe
    { 
    }

    class WaitPulse1
    {
        private int result = 0;
        private LockMe lM;

        public WaitPulse1()
        {
        }

        public WaitPulse1(LockMe l)
        {
            this.lM = l;
        }

        public void CriticalSection()
        {
            Monitor.Enter(this.lM);
            //Enter the Critical Section
            Console.WriteLine("WaitPulse1: Entered Thread "
                + Thread.CurrentThread.GetHashCode());

            for (int i = 1; i <= 5; i++)
            {
                Monitor.Wait(this.lM);
                Console.WriteLine("WaitPulse1: WokeUp");
                Console.WriteLine("WaitPulse1: Result = "
                    + result++
                    + " ThreadID "
                    + Thread.CurrentThread.GetHashCode());
                Monitor.Pulse(this.lM);
            }
            Console.WriteLine("WaitPulse1: Exiting Thread "
                + Thread.CurrentThread.GetHashCode());

            //Exit the Critical Section
            Monitor.Exit(this.lM);
        }
    }

    class WaitPulse2
    {
        private int result = 0;
        private LockMe lM;

        public WaitPulse2()
        {
        }

        public WaitPulse2(LockMe l)
        {
            this.lM = l;
        }

        public void CriticalSection()
        {
            Monitor.Enter(this.lM);
            //Enter the Critical Section
            Console.WriteLine("WaitPulse2: Entered Thread "
                + Thread.CurrentThread.GetHashCode());

            for (int i = 1; i <= 5; i++)
            {
                Monitor.Pulse(this.lM);
                Console.WriteLine("WaitPulse2: Result = "
                    + result++
                    + " ThreadID "
                    + Thread.CurrentThread.GetHashCode());
                Monitor.Wait(this.lM);
                Console.WriteLine("WaitPulse2: WokeUp");
            }
            Console.WriteLine("WaitPulse2: Exiting Thread "
                + Thread.CurrentThread.GetHashCode());

            //Exit the Critical Section
            Monitor.Exit(this.lM);
        }
    }

    public class ClassForMain
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            LockMe l = new LockMe();

            WaitPulse1 e1 = new WaitPulse1(l);
            WaitPulse2 e2 = new WaitPulse2(l);

            Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(e1.CriticalSection));
            t1.Start();

            Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(e2.CriticalSection));
            t2.Start();

            //Wait till the user enters something
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出结果如下：

在Main() 方法中，我们创建了一个LockMe对象。然后创建了两个对象，WaitPulse1, WaitPulse2, 接着把它们委托给线程以便于线程可以调用这两个对象的CriticalSection()方法。注意WaitPulse1和WaitPulse2这两个对象中的LockMe实例是不同的，因为传递给对应构造函数的对象引用不同。初始化完对象以后，我们创建了两个线程t1 和 t2, 并向这两个线程分别传递各自的CriticalSection()函数。

假设WaitPulse1.CriticalSection() 先执行，线程t1 进入方法的关键部分并在锁住LockMe对象后在for循环中执行Monitor.Wait()。由于执行了Monitor.Wait(), 所以它得等待其他线程调用Monitor.Pulse()方法(一个运行时通知)来将其唤醒。我们锁住LockMe对象是因为我们只希望在任意时间仅有一个对象访问共享LockMe实例。

注意当线程执行Monitor.Wait()方法时，它会暂时释放LockMe对象上的锁，这样其他线程就可以访问LockMe对象。在线程t1进入等待状态后，线程t2可以自由地访问LockMe对象。尽管这两个线程都有自己的LockMe对象(WaitPulse1, WaitPulse2)，但是它们都引用同一个对象。线程t2获得LockMe对象上的锁并进入WaitPulse2.CriticalSection()方法。当它进入for循环时，它给等待LockMe对象的线程(本例中是t1)发送一个运行时通知(Monitor.Pulse())然后进入等待状态。

最终，t1醒来并获得LockMe对象的锁。线程t1然后访问result变量并向等待LockMe对象的线程(本例中为t2)发送一个运行时通知。如此反复直到for循环结束。

如果你依据程序的输出结果来看上面的描述，那么我们说的概念会非常清晰易懂。要注意每个Enter()方法都有一个Exit()方法匹配否则程序不应该结束。

Enter()方法接受一个对象作为参数。如果参数为null 或者参数时一个方法名或者一个值类型的对象(比如int型)，Enter()方法都会抛出异常。

下一篇将会介绍Monitor.TryEnter() 方法 和 Lock 语句…