Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

Console.WriteLine(Thrd.Name + " ожидает мьютекс.");

// Получить мьютекс.

SharedRes.Mtx.WaitOne();

Console.WriteLine(Thrd.Name + " получает мьютекс.");

do {

Thread.Sleep(500) ;

SharedRes.Count--;

Console.WriteLine("В потоке " + Thrd.Name +

", SharedRes.Count = " + SharedRes.Count);

num-- ;

} while(num > 0);

Console.WriteLine(Thrd.Name + " освобождает мьютекс.");

// Освободить мьютекс.

SharedRes.Mtx.ReleaseMutex();

}

}

class MutexDemo {

static void Main() {

// Сконструировать два потока.

IncThread mt1 = new IncThread("Инкрементирующий Поток", 5);

Thread.Sleep(1); // разрешить инкрементирующему потоку начаться

DecThread mt2 = new DecThread("Декрементирующий Поток", 5);

mt1.Thrd.Join();

mt2.Thrd.Join();

}

}

Эта программа дает следующий результат.

Инкрементирующий Поток ожидает мьютекс.

Инкрементирующий Поток получает мьютекс.

Декрементирующий Поток ожидает мьютекс.

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 1

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 2

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 3

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 4

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 5

Инкрементирующий Поток освобождает мьютекс.

Декрементирующий Поток получает мьютекс.

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 4

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 3

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 2

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 1

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 0

Декрементирующий Поток освобождает мьютекс.

Как следует из приведенного выше результата, доступ к общему ресурсу (переменной SharedRes.Count) синхронизирован, и поэтому значение данной переменной может быть одновременно изменено только в одном потоке.

Для того чтобы убедиться в том, что мьютекс необходим для получения приведенного выше результата, попробуйте закомментировать вызовы методов WaitOne()и ReleaseMutex()в исходном коде рассматриваемой здесь программы. При ее последующем выполнении вы получите следующий результат, хотя у вас он может оказаться несколько иным.

Инкрементирующий Поток ожидает мьютекс.

Инкрементирующий Поток получает мьютекс.

Декрементирующий Поток ожидает мьютекс.

Декрементирующий Поток получает мьютекс.

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 1

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 0

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 1

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 0

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 1

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 0

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 1

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 0

В потоке Инкрементирующий Поток, SharedRes.Count = 1

Инкрементирующий Поток освобождает мьютекс.

В потоке Декрементирующий Поток, SharedRes.Count = 0

Декрементирующий Поток освобождает мьютекс.

Как следует из приведенного выше результата, без мьютекса инкрементирование и декрементирование переменной SharedRes.Countпроисходит, скорее, беспорядочно, чем последовательно.

Мьютекс, созданный в предыдущем примере, известен только тому процессу, который его породил. Но мьютекс можно создать и таким образом, чтобы он был известен где-нибудь еще. Для этого он должен быть именованным. Ниже приведены формы конструктора, предназначенные для создания такого мьютекса.

public Mutex(bool initiallyOwned, string имя)

public Mutex(bool initiallyOwned, string имя, out bool createdNew)

В обеих формах конструктора имя обозначает конкретное имя мьютекса. Если в первой форме конструктора параметр ini tiallyOwned имеет логическое значение true, то владение мьютексом запрашивается. Но поскольку мьютекс может принадлежать другому процессу на системном уровне, то для этого параметра лучше указать логическое значение false. А после возврата из второй формы конструктора параметр createdNew будет иметь логическое значение true, если владение мьютексом было запрошено и получено, и логическое значение false, если запрос на владение был отклонен. Существует и третья форма конструктора типа Mutex, в которой допускается указывать управляющий доступом объект типа MutexSecurity. С помощью именованных мьютексов можно синхронизировать взаимодействие процессов.

И последнее замечание: в потоке, получившем мьютекс, допускается делать один или несколько дополнительных вызовов метода WaitOne()перед вызовом метода ReleaseMutex(), причем все эти дополнительные вызовы будут произведены успешно. Это означает, что дополнительные вызовы метода WaitOne()не будут блокировать поток, который уже владеет мьютексом. Но количество вызовов метода WaitOne()должно быть равно количеству вызовов метода ReleaseMutex()перед освобождением мьютекса.

Семафор подобен мьютексу, за исключением того, что он предоставляет одновременный доступ к общему ресурсу не одному, а нескольким потокам. Поэтому семафор пригоден для синхронизации целого ряда ресурсов. Семафор управляет доступом к общему ресурсу, используя для этой цели счетчик. Если значение счетчика больше нуля, то доступ к ресурсу разрешен. А если это значение равно нулю, то доступ к ресурсу запрещен. С помощью счетчика ведется подсчет количества разрешений. Следовательно, для доступа к ресурсу поток должен получить разрешение от семафора.

Обычно поток, которому требуется доступ к общему ресурсу, пытается получить разрешение от семафора. Если значение счетчика семафора больше нуля, то поток получает разрешение, а счетчик семафора декрементируется. В противном случае поток блокируется до тех пор, пока не получит разрешение. Когда же потоку больше не требуется доступ к общему ресурсу, он высвобождает разрешение, а счетчик семафора инкрементируется. Если разрешения ожидает другой поток, то он получает его в этот момент. Количество одновременно разрешаемых доступов указывается при создании семафора. Так, если создать семафор, одновременно разрешающий только один доступ, то такой семафор будет действовать как мьютекс.