C#多线程开发10：线程同步之Semaphore类

Semaphore类表示信号量。

信号量和互斥类似，只是信号量可以同时由多个线程使用，而互斥只能由一个线程使用。也就是说，使用信号量时，可以多个线程同时访问受保护的资源。下面实例演示了“学生到食堂就餐”的场景，一共有10个学生需要就餐，但是食堂每次只能接纳4名学生就餐，所以将信号量的计数设置为4，每次有4个任务（就餐任务）可以获得锁定。剩下的学生就必须等待，等到锁定被解除时，学生才可以继续获得锁定，进入食堂就餐。

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace SemaphoreExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int studentCount = 10;
            int seatCount = 4;//小小食堂只有4个位子
            var semaphore = new SemaphoreSlim(seatCount, seatCount);
            var eatings = new Task[studentCount];
            for (int i = 0; i < studentCount; i++)
            {
                eatings[i] = Task.Run(() => Eat(semaphore));
            }
            Task.WaitAll(eatings);
            Console.WriteLine("All students have finished eating!");
        }
        static void Eat(SemaphoreSlim semaphore)
        {
            semaphore.Wait();
            try
            {
                Console.WriteLine("Student {0} is eating now!", Task.CurrentId);
                Thread.Sleep(1000);
            }
            finally
            {
                Console.WriteLine("Student {0} have finished eating!", Task.CurrentId);
                semaphore.Release();
            }
        }
    }
}

代码的执行结果如下图所示。

使用Semaphore类的实例方法Wait()锁定信号量，使用Release()方法可以解除锁定。

.Net中信号量有两个类：Semaphore和SemaphoreSlim。Semaphore类可以命名，允许在不同进程之间同步。SemaphoreSlim类是对于较短等待时间进行了优化的轻型版本。本文中使用的是SemaphoreSlim类。