C# 4.0 полное руководство - 2011 - Герберт Шилдт

public Semaphore(int initialCount, int maximumCount)

где initialCount — это первоначальное значение для счетчика разрешений семафора, т.е. количество первоначально доступных разрешений; maximumCount — максимальное значение данного счетчика, т.е. максимальное количество разрешений, которые может дать семафор.

Семафор применяется таким же образом, как и описанный ранее мьютекс. В целях получения доступа к ресурсу в коде программы вызывается метод WaitOne () для семафора. Этот метод наследуется классом Semaphore от класса WaitHandle. Метод WaitOne () ожидает до тех пор, пока не будет получен семафор, для которого он вызывается. Таким образом, он блокирует выполнение вызывающего потока до тех пор, пока указанный семафор не предоставит разрешение на доступ к ресурсу.

Если коду больше не требуется владеть семафором, он освобождает его, вызывая метод Release (). Ниже приведены две формы этого метода.

public int Release()

public int Release(int releaseCount)

В первой форме метод Release () высвобождает только одно разрешение, а во второй форме — количество разрешений, определяемых параметром releaseCount. В обеих формах данный метод возвращает подсчитанное количество разрешений, существовавших до высвобождения.

Метод WaitOne () допускается вызывать в потоке несколько раз перед вызовом метода Release (). Но количество вызовов метода WaitOne () должно быть равно количеству вызовов метода Release () перед высвобождением разрешения. С другой стороны, можно воспользоваться формой вызова метода Release(int пит), чтобы передать количество высвобождаемых разрешений, равное количеству вызовов метода WaitOne ().

Ниже приведен пример программы, в которой демонстрируется применение семафора. В этой программе семафор используется в классе MyThread для одновременного выполнения только двух потоков типа MyThread. Следовательно, разделяемым ресурсом в данном случае является ЦП.

// Использовать семафор.

using System;

using System.Threading;

// Этот поток разрешает одновременное выполнение // только двух своих экземпляров, class MyThread {

public Thread Thrd;

// Здесь создается семафор, дающий только два // разрешения из двух первоначально имеющихся, static Semaphore sem = new Semaphore(2, 2);

public MyThread(string name) {

Thrd = new Thread(this.Run);

Thrd.Name = name;

Thrd. Start () ;

}

// Точка входа в поток, void Run()    {

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

sem.WaitOne();

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

for(char ch='A'; ch < 'D'; ch++)    {

Console.,WriteLine (Thrd.Name + " : " + ch + " ");

Thread.Sleep(500);

}

Console.WriteLine(Thrd.Name + " высвобождает разрешение.");

// Освободить семафор, sem.Release();

}

}

class SemaphoreDemo { static void Main() {

// Сконструировать    три потока.

mtl.Thrd.Join(); mt2.Thrd.Join() ; mt3.Thrd.Join() ;

}

}

В классе MyThread объявляется семафор sem, как показано ниже.

static Semaphore sem = new Semaphore(2f 2);

При этом создается семафор, способный дать не более двух разрешений на доступ к ресурсу из двух первоначально имеющихся разрешений.

Обратите внимание на то, что выполнение метода MyThread. Run () не может быть продолжено до тех пор, пока семафор sem не даст соответствующее разрешение. Если разрешение отсутствует, то выполнение потока приостанавливается. Когда же разрешение появляется, выполнение потока возобновляется. В методе In Main () создаются три потока. Но выполняться могут только два первых потока, а третий должен ожидать окончания одного из этих двух потоков. Ниже приведен результат выполнения рассматриваемой здесь программы, хотя у вас он может оказаться несколько иным.

Поток #1 ожидает разрешения.

Поток #1 получает разрешение.

Поток #1 : А

Поток #2 ожидает разрешения.

Поток #2 получает разрешение.

Поток #2 : А

Поток #3 ожидает разрешения.

Поток #1 : В Поток #2 : В Поток #1 : С Поток #2 : С

Поток #1 высвобождает разрешение.

Поток #3 получает разрешение.

Поток #3 : А

Поток #2 высвобождает разрешение.

Поток #3 : В Поток #3 : С

Поток #3 высвобождает разрешение.

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

public Semaphore(int initialCount, int maximumCountf string имя) public Semaphore(int initialCount, int maximumCount, string имя, out bool createdNew)

В обеих формах имя обозначает конкретное имя, передаваемое конструктору. Если в первой форме семафор, на который указывает имя, еще не существует, то он создается с помощью значений, определяемых параметрами initialCount и maximumCount. А если он уже существует, то значения параметров initialCount и maximumCount игнорируются. После возврата из второй формы конструктора параметр createdNew будет иметь логическое значение true, если семафор был создан. В этом случае значения параметров ini tialCount и maximumCount используются для создания семафора. Если же параметр createdNew будет иметь логическое значение false, значит, семафор уже существует и значения параметров initialCount и maximumCount игнорируются. Существует и третья форма конструктора класса Semaphore, в которой допускается указывать управляющий доступом объект типа SemaphoreSecurity. С помощью именованных семафоров можно синхронизировать взаимодействие процессов.

Применение событий

Для синхронизации в C# предусмотрен еще один тип объекта: событие. Существуют две разновидности событий: устанавливаемые в исходное состояние вручную и автоматически. Они поддерживаются в классах ManualResetEvent и AutoResetEvent соответственно. Эти классы являются производными от класса EventWaitHandle, находящегося на верхнем уровне иерархии классов, и применяются в тех случаях, когда один поток ожидает появления некоторого события в другом потоке. Как только такое событие появляется, второй поток уведомляет о нем первый поток, позволяя тем самым возобновить его выполнение.

Ниже приведены конструкторы классов ManualResetEvent и AutoResetEvent.

public ManualResetEvent(bool initialState) public AutoResetEvent(bool initialState)

Если в обеих формах параметр ini tialState имеет логическое значение true, то о событии первоначально уведомляется. А если он имеет логическое значение false, то о событии первоначально не уведомляется.

Применяются события очень просто. Так, для события типа ManualResetEvent порядок применения следующий. Поток, ожидающий некоторое событие, вызывает метод WaitOne () для событийного объекта, представляющего данное событие. Если событийный объект находится в сигнальном состоянии, то происходит немедленный

возврат из метода Wait One (). В противном случае выполнение вызывающего потока приостанавливается до тех пор, пока не будет получено уведомление о событии. Как только событие произойдет в другом потоке, этот поток установит событийный объект в сигнальное состояние, вызвав метод Set (). Поэтому метод Set () следует рассматривать как уведомляющий о том, что событие произошло. После установки событийного объекта в сигнальное состояние произойдет немедленный возврат из метода WaitOne (), и первый поток возобновит свое выполнение. А в результате вызова метода Reset () событийный объект возвращается в несигнальное состояние.