EventWaitHandle使用方法

可以通过EventWaitHandle的构造函数或者打开现有的命名事件的方式创建对象,通过构造函数它需要传入一个bool值,表示是否初始值为有信号,和EventResetMode,表示事件信号重置方式。

EventResetMode共有两个信号重置方式:

  • AutoReset:表示在事件设置为有信号后,会自动设置为无信号,时间间隔为1000纳秒以内,适用于需要信号同步频率较高的场景,就像过刷卡过闸机一样,一次只允许一个人通过。
  • ManualReset:表示设置为有信号后,需要手动调用Reset方法设置为无信号,否则一直为有信号状态。它适用于需要信号同步频率适中的场景,比如电梯门开以后 ,同时允许多个人进入。

关于EventWaitHandle的工作原理,可以通过下图直观的描述:

image

EventWaitHandle-AutoReset

采用AutoReset模式初始化EventWaitHandle对象,代码如下所示:


private EventWaitHandle autoResetEventWaitHandle;
private void InitAutoWaitHandleThread()
{
if (autoTasks.Count > 0 && autoTasks.Any(item => item.Status == TaskStatus.Running || item.Status == TaskStatus.Created))
{
MessageBox.Show("Task is not completed");
return;
}
autoTasks.Clear();
this.txtMsg.Clear();
if (autoResetEventWaitHandle == null)
{
autoResetEventWaitHandle = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset);
}
int count = int.Parse(this.txtCount.Text);
var task = Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
autoResetEventWaitHandle.WaitOne();
this.Invoke(() =>
{
this.txtMsg.AppendText($"[{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}] 第 {i} 个 is pass.{Environment.NewLine}");
});
}
});
autoTasks.Add(task);
}

在上述示例中,我们创建了EventWaitHandle在实例对象,默认初始无信号(initialState:false)及EventResetMode为AutoReset,并在Task后台线程中调用它的WaitOne等待信号,如果接收到信号,则输出信息到文本框中,否则一直等待。我们通过按钮点击事件来设置信号,如下所示:


private void BtnReset03_Click(object? sender, EventArgs e)
{
if (this.autoResetEventWaitHandle == null)
{
this.autoResetEventWaitHandle = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset);
}
if (autoTasks.Count < 1 || !autoTasks.Any(item => item.IsCompleted == false))
{
MessageBox.Show("当前没有线程在排队");
return;
}
this.autoResetEventWaitHandle.Set();
}

在上述代码中,首先判断EventWaitHandle对象是否为空,如果对象为空则创建 ;然后判断当前Task后台线程是否在运行,并等待信号,如果没有则返回 。如果有正在运行的线程,则每点击一次,设置一次信号。由于EventResetMode为AutoReset,所以不需要手动调用Reset方法,EventWaitHandle对象会自动设置为无信号。EventWaitHandle-AutoReset实例演示如下所示:

image

EventWaitHandle-ManualReset

采用ManualReset模式创建EventWaitHandle对象,代码如下所示:


private EventWaitHandle manualResetEventWaitHandle;
private void InitManualWaitHandlerThread()
{
if (manualTasks.Count > 0 && manualTasks.Any(item => item.Status == TaskStatus.Running || item.Status == TaskStatus.Created))
{
MessageBox.Show("Task is not completed");
return;
}
manualTasks.Clear();
this.txtMsg.Clear();
if (manualResetEventWaitHandle == null)
{
manualResetEventWaitHandle = new EventWaitHandle(false,EventResetMode.ManualReset);//传入一个bool值,表示是否在初始化时有信号,true:有信号,false:无信号
}
int count = int.Parse(this.txtCount.Text);//此处做为排队人数
var task = Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
manualResetEventWaitHandle.WaitOne();
Task.Delay(500).Wait(); // 每隔500ms,如果有信号就可以通过
this.Invoke(() =>
{
this.txtMsg.AppendText($"[{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}] 第 {i} 个 is pass.{Environment.NewLine}");
});
}
});
manualTasks.Add(task);
}

在上述代码中,我们以ManualReset的方式初始化EventWaitHandle对象,在Task后台线程中调用WaitOne等待信号,当接收到信号后,在文本框中输出信息。我们同样通过手动点击按钮来设置信号,与AutoReset方式不同,ManualReset需要显式的调用Reset方法,将状态重置为无信号。在本示例中,我们点击事件1秒后,再调用Reset方法。如下所示:


private void BtnReset04_Click(object? sender, EventArgs e)
{
if (this.manualResetEventWaitHandle == null)
{
this.manualResetEventWaitHandle = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.ManualReset);
}
if (manualTasks.Count < 1 || !manualTasks.Any(item => item.IsCompleted == false))
{
MessageBox.Show("当前没有线程在排队");
return;
}
//设置为有信号
this.manualResetEventWaitHandle.Set();
Task.Run(() =>
{
//等待1s后,重置为无信号
Task.Delay(1000).Wait();
//设置为无信号
this.manualResetEventWaitHandle.Reset();
});
}

EventWaitHandle-ManualReset示例演示如下所示:

image

为了方便使用,EventWaitHandle还有两个派生类,分别为AutoResetEvent和ManualResetEvent,分别对应EventResetMode的两种类型,接下来分别介绍。

AutoResetEvent

AutoResetEvent是EventWaitHandle的派生类,对应EventWaitHandle的AutoReset类型,在设置信号后自动重置为无信号,示例如下所示:


private AutoResetEvent autoResetEvent;
/// <summary>
/// 初始化自动Reset线程
/// </summary>
private void InitAutoResetThread()
{
if (autoTasks.Count > 0 && autoTasks.Any(item => item.Status == TaskStatus.Running || item.Status == TaskStatus.Created))
{
MessageBox.Show("Task is not completed");
return;
}
autoTasks.Clear();
this.txtMsg.Clear();
if (autoResetEvent == null)
{
autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);//传入一个bool值,表示是否在初始化时有信号,true:有信号,false:无信号
}
int count = int.Parse(this.txtCount.Text);
var task = Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
autoResetEvent.WaitOne();
this.Invoke(() =>
{
this.txtMsg.AppendText($"[{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}] 第 {i} 个 is pass.{Environment.NewLine}");
});
}
});
autoTasks.Add(task);
}

在上述示例中,运行一个Task后台线程,在线程中每接收到一个信号,就输出一段文本到TextBox中,共10次。接收信号通过页面按钮点击的方式进行输出,如下所示:


private void BtnReset01_Click(object? sender, EventArgs e)
{
if (this.autoResetEvent == null)
{
this.autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);
}
if (autoTasks.Count < 1 || !autoTasks.Any(item => item.IsCompleted == false))
{
MessageBox.Show("当前没有线程在排队");
return;
}
this.autoResetEvent.Set();
}

AutoResetEvent实例演示如下所示:

image

ManualResetEvent

ManualResetEvent是EventWaitHandle的派生类,对应EventWaitHandle的ManualReset类型,在设置信号后需要手动重置为无信号,示例如下所示:


private ManualResetEvent manualResetEvent;
/// <summary>
/// 初始化手动Reset线程
/// </summary>
private void InitManualResetThread()
{
if (manualTasks.Count > 0 && manualTasks.Any(item => item.Status == TaskStatus.Running || item.Status == TaskStatus.Created))
{
MessageBox.Show("Task is not completed");
return;
}
manualTasks.Clear();
this.txtMsg.Clear();
if (manualResetEvent == null)
{
manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);//传入一个bool值,表示是否在初始化时有信号,true:有信号,false:无信号
}
int count = int.Parse(this.txtCount.Text);//此处做为排队人数
var task = Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
manualResetEvent.WaitOne();
Task.Delay(500).Wait(); // 每隔500ms,如果有信号就可以通过
this.Invoke(() =>
{
this.txtMsg.AppendText($"[{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}] 第 {i} 个 is pass.{Environment.NewLine}");
});
}
});
manualTasks.Add(task);
}

在上述示例中,运行一个Task后台线程,在线程中接收到信号时,间隔500ms,就输出一段文本到TextBox中,如果没有事件等待句柄没有重置为无信号,则一直输出,共10次。接收信号通过页面按钮点击的方式进行输出,如下所示:


private void BtnReset02_Click(object? sender, EventArgs e)
{
if (this.manualResetEvent == null)
{
this.manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
}
if (manualTasks.Count < 1 || !manualTasks.Any(item => item.IsCompleted == false))
{
MessageBox.Show("当前没有线程在排队");
return;
}
//设置为有信号
this.manualResetEvent.Set();
Task.Run(() =>
{
//等待1s后,重置为无信号
Task.Delay(1000).Wait();
//设置为无信号
this.manualResetEvent.Reset();
});
}

ManualResetEvent实例演示如下所示:

image

在上述介绍的示例中,EventWaitHandle和它的两个派生类AutoResetEvent,及ManualResetEvent都是在线程间实现同步,而如果要在进程间实现同步,则需命名事件才能实AutoResetEvent,及ManualResetEvent并没有实现命名事件的构造函数,所以不支持进程间同步,要实现进程间同步,则 只能通过EventWaitHandle来实现。

命名事件

Windows操作系统允许命名事件等待句柄,命名事件是在整个操作系统范围内生效,当创建命名事件后,它在所有进程间可见。因此,命名事件可用于同步进程的活动以及线程。由于命名事件是系统范围的,因此可以有多个 EventWaitHandle 对象表示同一命名事件。 每次调用构造函数或 OpenExisting 方法时,都会创建一个新 EventWaitHandle 对象。 重复指定同一名称会创建表示同一命名事件的多个对象。不过为了安全谨慎起见“建议谨慎使用命名事件”。

本示例创建两个可执行程序,分别运行来表示两个进程,如下所示:

image

在控制台程序“Okcoder.Sync.DemoConsole”中,创建一个命名事件等待句柄,如下所示:


namespace Okcoder.Sync.DemoConsole
{
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("-------------------okcoder begin---------------------");
string eventWaitHandleName = "okcoder";
EventWaitHandle? eventWaitHandle = null;
if (!EventWaitHandle.TryOpenExisting(eventWaitHandleName, out eventWaitHandle))
{
eventWaitHandle = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset, eventWaitHandleName);
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
eventWaitHandle.WaitOne();
Console.WriteLine($"[{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}] 第 {i} 个 is pass.");
}
eventWaitHandle.Close();
eventWaitHandle.Dispose();
Console.WriteLine("-------------------okcoder end-----------------------");
}
}
}

在上述示例中,通过EventWaitHandle的构造函数,创建个EventWaitHandle对象,默认无信号,并采用AutoReset模式,唯一不同的是,给此对象创建了一个名称。

在另一个程序“Okcoder.Sync.Demo”的FrmMain页面,通过按钮设置信号,如下所示:


private void BtnReset05_Click(object? sender, EventArgs e)
{
string eventWaitHandleName = "okcoder";
if (EventWaitHandle.TryOpenExisting(eventWaitHandleName,out EventWaitHandle? result))
{
result.Set();
}
else
{
MessageBox.Show($"打开名称为 {eventWaitHandleName} 的Event Wait Handle 失败.");
}
}

上述示例中,通过EventWaitHandle的TryOpenExisting方法,获取统一名称的事件等待句柄,如果获取不到,则报错。如果获取到,则调用Set方法设置信号。

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以上就是《推荐一款线程or进程间数据同步解决方案》的全部内容,旨在抛砖引玉,一起学习,共同进步。

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