多线程-3（同步）

SemaphoreSlim类

代码：

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主线程启动，创建SemaphoreSlim的一个实例，在构造函数中指定允许并发线程数量，启动6个不同名称和不同初始运行时间的线程，借助信号系统限制访问数据的并发数， 只允许4个线程获取， 注意：.当线程1完成后，线程0才进行授权访问。

AutoResetEven类

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AutoResetEvent类采用的是内核时间模式，所以等待时间不能太长。使用ManualResetEventslim类更好。

ManualResetEventSlim类

static ManualResetEventSlim mainEvent = new ManualResetEventSlim(false);         staticvoid TravleThroughGates(string threadName,int seconds)         {             Console.WriteLine("{0} falls to sleep",threadName);             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));             Console.WriteLine("{0} waits for  the gates to open!",threadName);             mainEvent.Wait();//            Console.WriteLine("{0} enters the gates!", threadName);         }         staticvoid Main(string[] args)         {             var t1 = new Thread(() => TravleThroughGates("threadName 1", 5));             var t2 = new Thread(() => TravleThroughGates("threadName 2", 6));             var t3 = new Thread(() => TravleThroughGates("threadName 3", 12));             t1.Start();             t2.Start();             t3.Start();             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(6));             Console.WriteLine("The gates are now open!");             mainEvent.Set();//            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));             mainEvent.Reset();//将事件状态设置为非终止，从而导致线程受阻            Console.WriteLine("The gates have been closed!");             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(10));             Console.WriteLine("The gates are now open for the seconds time!");             mainEvent.Set();             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));             Console.WriteLine("The gates have been closed!");             mainEvent.Reset();         }

这里启动了三个线程，同时进行等待。ManualResetEventSlim 的set是允许准备好的线程接受信号并继续工作。

CountDownEvent类

CountDownEvent信号类来等待直到一定数量的操作完成。

static CountdownEvent countdownEvent = new CountdownEvent(2);         staticvoid PerformOperation(string message,int seconds)         {             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));             Console.WriteLine(message);             countdownEvent.Signal();         }         staticvoid Main(string[] args)         {             Console.WriteLine("Starting two operations");             var t1 = new Thread(() => PerformOperation("Operation 1 is completd", 4));             var t2 = new Thread(() => PerformOperation("Operation 2 is completd", 8));             t1.Start();             t2.Start();             countdownEvent.Wait();             Console.WriteLine("Both operation have been completd");             countdownEvent.Dispose();         }

启动两个线程，当它们执行完成后会发生信号。一旦第二个线程完成，主程序会从等待CountdownEvent的状态中返回并继续执行。当针对需要等待多个异步操作的情形，方法非常遍历。当然如果某个线程出现死锁等情况，一直等待下，那么会一直等待。

Barrier类

Barrier类组织多个线程及时在某个时刻碰面。并提供了一个回调函数，每次线程调用了SignalAndWait方法后该回调函数会执行

static Barrier barrier = new Barrier(2, b => Console.WriteLine("End of  phase {0}", b.CurrentPhaseNumber + 1));         staticvoid PlayMusic(string name,string messages,int seconds)         {             for (int i = 0; i < 3; i++)             {                 Console.WriteLine("-----------------------------");                 Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));                 Console.WriteLine("{0} starts to {1}", name, messages);                 Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));                 Console.WriteLine("{0} finshes to {1}", name, messages);                 barrier.SignalAndWait();             }         }         staticvoid Main(string[] args)         {             var t1 = new Thread(() => PlayMusic("the guitarist", "play an amazing solo", 5));             var t2 = new Thread(() => PlayMusic("the singer", "sing his song", 2));             t1.Start();             t2.Start();         }

使用Barrier，指定我们想同步两个线程。这两个线程任意一个调用了SignalAndWait方法后，会执行一个回调来打印出阶段

ReaderWriterLockSlim

ReaderWriterLockSlim类来创建一个线程安全的机制，在多线程中对一个集合进行读写操作。ReaderWriterLockSlim代表一个管理资源访问的锁，允许多个线程同时读取，以及独占写。

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同时运行了三个程序来从字典中读取数据，还有另外两个线程向该字典中写入数据，使用ReaderWriterLockSlim类实现线程安全。

这里使用两种锁：读锁允许多线程读取数据，写锁在被释放前会阻塞了其他线程的所有操作，先获取读锁后读取数据，如果发现必须修改底层集合，只需使用EnterWriterLock方法升级锁，然后快速执行写操作。

SpanWait类

如果不使用内核模型的方式来使线程等待。SpanWait是一个混合同步结构，设计为使用用户模式等待一段时间，然后切换到内核模式以节省CPU时间

staticvolatilebool isCompleted = false;//volatile允许多个线程访问，呈现最新的        staticvoid UserModelWait()         {             while(!isCompleted)             {                 Console.WriteLine(".");             }             Console.WriteLine("Waiting is complete");         }         staticvoid HybridSpinWait()         {             var w = new SpinWait();             while (!isCompleted)             {                 w.SpinOnce();                 Console.WriteLine(w.NextSpinWillYield);             }             Console.WriteLine("Waiting is complete");         }         staticvoid Main(string[] args)         {             var t1 = new Thread(UserModelWait);             var t2 = new Thread(HybridSpinWait);             Console.WriteLine("Running user mode waiting");             t1.Start();             Thread.Sleep(20);             isCompleted = true;             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));             isCompleted = false;             Console.WriteLine("Running hybrid SpinWait construct waiting");             Thread.Sleep(5);             isCompleted = true;         }

定义一个线程，将执行一个无止境的循环，直到20毫秒后主线程设置isCompleted变量为true，我们可以试验周期为20-30秒，通过windows任务管理器测量CPU的负载情况。

用volatie关键字来声明iscompleted静态字段，volatie字段不会被编辑器和处理器优化，只能被单个线程访问。