C#多线程那点事——信号量(Semaphore)

信号量说简单点就是为了线程同步，或者说是为了限制线程能运行的数量。

那它又是怎么限制线程的数量的哩？是因为它内部有个计数器，比如你想限制最多5个线程运行，那么这个计数器的值就会被设置成5，如果一个线程调用了这个Semaphore，那么它的计数器就会相应的减1，直到这个计数器变为0。这时，如果有另一个线程继续调用这个Semaphore，那么这个线程就会被阻塞。

获得Semaphore的线程处理完它的逻辑之后，你就可以调用它的Release()函数将它的计数器重新加1，这样其它被阻塞的线程就可以得到调用了。

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

namespace Semaphore1
{
    class Program
    {
        //我设置一个最大允许5个线程允许的信号量
        //并将它的计数器的初始值设为0
        //这就是说除了调用该信号量的线程都将被阻塞
        static Semaphore semaphore = new Semaphore(0, 5);

        static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 1; i <= 5; i++)
            {
                Thread thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(work));

                thread.Start(i);
            }

            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine("Main thread over!");

            //释放信号量，将初始值设回5，你可以将
            //将这个函数看成你给它传的是多少值，计数器
            //就会加多少回去，Release()相当于是Release(1)
            semaphore.Release(5);
        }

        static void work(object obj)
        {
            semaphore.WaitOne();

            Console.WriteLine("Thread {0} start!",obj);
            
            semaphore.Release();
        }
    }
}

结果如下图所示，其它的线程只有等到主线程释放才会执行，因为我给信号量计数器的初始值是0，所以其它线程在主线程释放前都会被阻塞。而后，我在主线程直接用Release()函数将计数器置为5，所以5个线程可以同时得到执行。

另外，可以给信号量设置一个名称，这个名称是操作系统可见的，因此，可以使用这些信号量来协调跨进程边界的资源使用。

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

namespace Semaphore2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Semaphore seamphore = new Semaphore(5, 5, "SemaphoreExample");

            seamphore.WaitOne();
            Console.WriteLine("Seamphore 1");
            seamphore.WaitOne();
            Console.WriteLine("Seamphore 2");
            seamphore.WaitOne();
            Console.WriteLine("Seamphore 3");

            Console.ReadLine();
            seamphore.Release(3);
        }
    }
}

运行两个这样的程序，你讲看到这样的结果，在第二个运行的示例中，会将线程阻塞在第三个信号量上。