C# AutoResetEvent和ManualResetEvent的實現(xiàn)示例
AutoResetEvent 和 ManualResetEvent 是 .NET 中用于線程同步的兩個重要類,都繼承自 EventWaitHandle。它們的核心區(qū)別在于 “信號觸發(fā)后是否自動重置狀態(tài)”。
? 一句話總結區(qū)別:
AutoResetEvent:
信號觸發(fā)(Set)后,只允許一個等待線程通過,然后自動重置為非信號狀態(tài)(false)。ManualResetEvent:
信號觸發(fā)(Set)后,所有等待線程都可以通過,并且保持信號狀態(tài)(true),直到你手動調用 Reset() 才關閉。
?? 詳細對比
| 特性 | AutoResetEvent | ManualResetEvent |
|---|---|---|
| 初始狀態(tài) | 可指定(默認 false) | 可指定(默認 false) |
| 調用 Set() 后 | 允許一個等待線程繼續(xù)執(zhí)行,然后自動變?yōu)?false | 所有等待線程繼續(xù)執(zhí)行,并保持 true |
| 如何關閉信號 | 自動關閉(無需干預) | 必須顯式調用 Reset() |
| 類比 | 旋轉門(一次只過一人) | 閘門(打開后所有人都能過,直到手動關上) |
| 典型用途 | 線程間一對一通知、生產者-消費者單次喚醒 | 多線程同時啟動/停止、初始化完成廣播 |
?? 代碼示例說明
示例 1:AutoResetEvent—— 一次只喚醒一個線程
var are = new AutoResetEvent(false);
// 啟動3個等待線程
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
int id = i;
Task.Run(() =>
{
Console.WriteLine($"線程 {id} 等待中...");
are.WaitOne(); // 阻塞直到收到信號
Console.WriteLine($"線程 {id} 被喚醒!");
});
}
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine("主線程發(fā)出信號...");
are.Set(); // ?? 只會喚醒 ONE 線程!
Thread.Sleep(100);
are.Set(); // 再喚醒一個
Thread.Sleep(100);
are.Set(); // 再喚醒最后一個
輸出(順序可能不同):
線程 0 等待中...
線程 1 等待中...
線程 2 等待中...
主線程發(fā)出信號...
線程 1 被喚醒!
線程 0 被喚醒!
線程 2 被喚醒!
? 每次 Set() 只放行一個線程,之后自動關閉。
示例 2:ManualResetEvent—— 一次性喚醒所有線程
var mre = new ManualResetEvent(false);
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
int id = i;
Task.Run(() =>
{
Console.WriteLine($"線程 {id} 等待中...");
mre.WaitOne();
Console.WriteLine($"線程 {id} 被喚醒!");
});
}
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine("主線程發(fā)出信號...");
mre.Set(); // ?? 所有等待線程立即通過!
// 不需要多次 Set,也不自動關閉
輸出:
線程 0 等待中...
線程 1 等待中...
線程 2 等待中...
主線程發(fā)出信號...
線程 2 被喚醒!
線程 0 被喚醒!
線程 1 被喚醒!
? 一次 Set(),全部放行!
? 如果之后再有線程調用 WaitOne(),也會立即通過(因為信號仍為 true),除非你調用 mre.Reset()。
?? 常見使用場景
?AutoResetEvent適用場景:
- 生產者-消費者模型:每次生產一個數(shù)據,喚醒一個消費者。
- 線程池任務分發(fā):一個任務就緒,通知一個工作線程處理。
- 精確控制單次喚醒。
?ManualResetEvent適用場景:
- 程序初始化完成廣播:等所有資源加載完,通知所有線程開始工作。
- 并行測試啟動:讓多個線程同時開始執(zhí)行(避免先后差異)。
- 全局暫停/恢復控制:如游戲暫停系統(tǒng)。
// 初始化完成示例
var initComplete = new ManualResetEvent(false);
Task.Run(() => {
LoadConfig();
LoadDatabase();
initComplete.Set(); // 所有準備工作完成
});
// 多個工作線程等待初始化完成
Task.Run(() => {
initComplete.WaitOne(); // 等待初始化
DoWork();
});
?? 注意事項
- 性能:兩者都是內核對象(Kernel Object),涉及用戶態(tài) ↔ 內核態(tài)切換,頻繁使用有開銷。高頻場景可考慮
SpinWait或Monitor。 - 替代方案(.NET Core / .NET 5+):
- 使用
TaskCompletionSource<T>實現(xiàn)異步通知(更現(xiàn)代) - 使用
CountdownEvent、Barrier等高級同步原語
- 使用
- 不要混淆
Reset()行為:AutoResetEvent調Reset()是多余的(它自己會重置)ManualResetEvent必須手動Reset()才能再次阻塞線程
? 總結記憶口訣:
- Auto → 自動關門(過一人,門自動關)
- Manual → 手動關門(門開了,所有人能過,得你手動關)
選擇哪個?
?? 需要逐個喚醒?用 AutoResetEvent
?? 需要集體喚醒?用 ManualResetEvent
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