C#AutoResetEvent和ManualResetEvent的区别

原文

 

所谓线程同步，就是多个线程之间在某个对象上执行等待（也可理解为锁定该对象），直到该对象被解除锁定。C#中对象的类型分为引用类型和值类型。CLR在这两种类型上的等待是不一样的。我们可以简单的理解为在CLR中，值类型是不能被锁定的，也即：不能在一个值类型对象上执行等待。而在引用类型上的等待机制，则分为两类：锁定和信号同步。

锁定，使用关键字lock和类型Monitor。两者没有实质区别，前者其实是后者的语法糖。这是最常用的同步技术；

信号同步机制中涉及的类型都继承自抽象类WaitHandle，这些类型有EventWaitHandle（类型化为AutoResetEvent、ManualResetEvent）和Semaphore以及Mutex。见类图6-3：

图 同步功能类类图

EventWaitHandle（子类为AutoResetEvent、ManualResetEvent）和Semaphore以及Mutex都继承自WaitHandle，所以它们底层的原理是一致的，维护的都是一个系统内核句柄。不过我们仍需简单的区分下这三类类型。

EventWaitHandle，维护一个由内核产生的布尔类型对象（我们称之为“阻滞状态”），如果其值为false，那么在它上面等待的线程就阻塞。可以调用类型的Set方法将其值设置为true，解除阻塞。EventWaitHandle类型的两个子类AutoResetEvent和ManualResetEvent，它们的区别并不大，本建议接下来会针对它们阐述如何正确使用信号量。

Semaphore，维护一个由内核产生的整型变量，如果其值为0，则在它上面等待的线程就阻塞，其值大于0，就解除阻塞，同时，每解除阻塞一个线程，其值就减1。

EventWaitHandle和Semaphore提供的都是单应用程序域内的线程同步功能，Mutex则不同，它为我们提供了跨应用程序域阻塞和解除阻塞线程的能力。

一：终止状态和非终止状态

首先说说线程的终止状态和非终止状态。AutoResetEvent和ManualResetEvent的构造函数中，都有bool变量来指明线程的终止状态和非终止状态。true表示终止状态（个人理解也就是可运行状态，根据理解应该是该线程的阻塞终止了），false表示非终止状态。

        AutoResetEvent _autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);
        private void BT_Temp_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Thread t1 = new Thread(this.Thread1Foo);
            t1.Start();
            Thread.Sleep(3000); //Thread.Sleep(Int32)是批当前进程挂起3000毫秒，与线程t1是一点关系也没有的。
            _autoResetEvent.Set();
        }
 
        void Thread1Foo()
        {
            _autoResetEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t1 end");
        }
            

这段代码的执行结果，就是3秒钟过后，弹出“t1 end”。

而如果把：

           AutoResetEvent _autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);
            

改为：

         AutoResetEvent _autoResetEvent = new AutoResetEvent(true);
            

二：AutoResetEvent和ManualResetEvent的区别

AutoResetEvent 允许线程通过发信号互相通信。 通常，当线程需要独占访问资源时使用该类。

线程通过调用 AutoResetEvent 上的 WaitOne 来等待信号。 如果 AutoResetEvent 为非终止状态，则线程会被阻止，并等待当前控制资源的线程通过调用 Set来通知资源可用。

调用 Set 向 AutoResetEvent 发信号以释放等待线程。 AutoResetEvent 将保持终止状态，直到一个正在等待的线程被释放，然后自动返回非终止状态。 如果没有任何线程在等待，则状态将无限期地保持 为终止状态。如果当 AutoResetEvent 为终止状态时线程调用 WaitOne，则线程不会被阻止。 AutoResetEvent 将立即释放线程并返回到非终止状态。

        AutoResetEvent _autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);
        private void BT_Temp_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Thread t1 = new Thread(this.Thread1Foo);
            t1.Start();
            Thread t2 = new Thread(this.Thread2Foo);
            t2.Start();
            Thread.Sleep(3000);
            _autoResetEvent.Set();
        }
 
        void Thread1Foo()
        {
            _autoResetEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t1 end");
        }
 
        void Thread2Foo()
        {
            _autoResetEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t2 end");
        }
            

该段代码运行的效果是，过3秒后，要么弹出“t1 end”，要么弹出“t2 end”，不会两个都弹出。也就是说，其中一个进行将会结束，而另一个进程永远不会结束。

代码段3：

        ManualResetEvent _menuRestEvent = new ManualResetEvent(false);
 
        private void BT_Temp_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Thread t1 = new Thread(this.Thread1Foo);
            t1.Start();
            Thread t2 = new Thread(this.Thread2Foo);
            t2.Start();
            Thread.Sleep(3000);
            _menuRestEvent.Set();
        }
 
        void Thread1Foo()
        {
            _menuRestEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t1 end");
        }
 
        void Thread2Foo()
        {
            _menuRestEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t2 end");
        }
            

该段代码运行的效果是，过3秒后，“t1 end”和“t2 end”，两个都被弹出。也就是说，两个进程都结束了。

这个特性就是说，AutoResetEvent只会给一个线程发送信号，而不会给多个线程发送信号。在我们需要同步多个线程的时候，就只能采用ManualResetEvent了。至于深层次的原因是，AutoResetEvent在set()之后，会将线程 状态自动置为false，而ManualResetEvent在Set()后，线程的状态就变为true了，必须手动ReSet()之后，才会重新将线程置为false。这也就是为什么他们的名字一个为Auto，一个为Manual的原因。为了更加充分的验证Manua lResetEvent的这点特性

我们再来看代码片段4

代码片段4：

        ManualResetEvent _menuRestEvent = new ManualResetEvent(false);
 
        private void BT_Temp_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Thread t1 = new Thread(this.Thread1Foo);
            t1.Start();
            Thread t2 = new Thread(this.Thread2Foo);
            t2.Start();
            Thread.Sleep(3000);
            _menuRestEvent.Set();
            //_menuRestEvent.Reset();           
        }
 
        void Thread1Foo()
        {
            _menuRestEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t1 step1 end");
            //睡1S，用于等待主线程_menuRestEvent.Reset();
            Thread.Sleep(1000);
            _menuRestEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t1 step2 end");
        }
 
        void Thread2Foo()
        {
            _menuRestEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t2 step1 end");
            //睡1S，用于等待主线程_menuRestEvent.Reset();
            Thread.Sleep(1000);
            _menuRestEvent.WaitOne();
            MessageBox.Show("t2 step2 end");
        }
            

在代码片段4中

我们对//_menuRestEvent.Reset()进行了注释，也就是说， _menuRestEvent.Set()后，线程的状态就是true状态的，程序运行的结果是"t1 step1 end"、"t2 step2 end"、在3秒之后弹出,然后隔1s "t1 step2 end"、"t2 step2 end"弹出。

而如果我们将//_menuRestEvent.Reset()的注释去掉， 会发现"t1 step2 end"和"t2 step2 end"永远不会弹出。除非我们在主线程中再次对_menuRestEvent进行Set()。