C# ManualResetEvent‌的高级用法

发布于:2025-03-18 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

一、ManualResetEvent 的核心作用‌

ManualResetEvent 是 C# 中用于 ‌线程同步‌ 的类(位于 System.Threading 命名空间),通过信号机制控制线程的等待与执行。其核心功能包括:

  • 阻塞线程‌:调用 WaitOne() 的线程会等待,直到事件被触发(信号状态)。
  • 手动控制信号‌:通过 Set() 发送信号释放所有等待线程,Reset() 重置为非信号状态。

‌二、基本用法‌

  1. ‌初始化‌
// 初始化时指定初始状态(true:已触发,false:未触发)
ManualResetEvent resetEvent = new ManualResetEvent(false);
  1. ‌阻塞线程(等待信号)‌
// 阻塞当前线程,直到收到信号或超时
bool signaled = resetEvent.WaitOne();              // 无限等待
bool signaled = resetEvent.WaitOne(3000);          // 等待3秒
bool signaled = resetEvent.WaitOne(TimeSpan.FromSeconds(3)); // 同上
  1. ‌发送信号‌
resetEvent.Set();   // 触发事件,释放所有等待线程
  1. ‌重置信号‌
resetEvent.Reset(); // 重置为非触发状态

‌三、典型场景‌

  1. ‌多线程任务协调‌
    多个线程等待某个操作完成后继续执行:
ManualResetEvent event = new ManualResetEvent(false);

void ThreadWork()
{
    Console.WriteLine("线程等待中...");
    event.WaitOne();  // 阻塞直到事件触发
    Console.WriteLine("线程继续执行");
}

// 启动多个线程
new Thread(ThreadWork).Start();
new Thread(ThreadWork).Start();

Thread.Sleep(2000);
event.Set();  // 释放所有线程
  1. ‌异步操作完成通知‌
    主线程等待异步任务完成:
ManualResetEvent doneEvent = new ManualResetEvent(false);

void AsyncOperation()
{
    Thread.Sleep(3000); // 模拟耗时操作
    doneEvent.Set();     // 标记完成
}

new Thread(AsyncOperation).Start();
doneEvent.WaitOne();     // 主线程等待


Console.WriteLine("异步操作完成");
  1. ‌超时控制‌
    限制操作的执行时间:
ManualResetEvent timeoutEvent = new ManualResetEvent(false);

void LongRunningTask()
{
    Thread.Sleep(5000); // 模拟耗时操作
    timeoutEvent.Set();  // 完成后触发事件
}

new Thread(LongRunningTask).Start();

// 等待最多3秒
if (!timeoutEvent.WaitOne(3000))
{
    Console.WriteLine("操作超时");
}
else
{
    Console.WriteLine("操作正常完成");
}

‌四、与 AutoResetEvent 的区别‌

特性 ManualResetEvent AutoResetEvent
‌信号触发后状态‌ 保持触发状态,需手动重置 自动重置为非触发状态
‌释放线程数‌ 释放所有等待线程 仅释放一个等待线程
‌典型场景‌ 多线程同时启动、任务协调 单次信号通知(如生产者-消费者)

‌五、最佳实践‌

‌使用 using 释放资源‌
实现 IDisposable,确保释放内核资源:

using (ManualResetEvent resetEvent = new ManualResetEvent(false))
{
    // 操作...
}

‌避免死锁‌

确保在所有可能的代码路径中调用 Set(),避免线程永久阻塞。
结合 try-finally 处理异常:

try
{
    // 代码...
}
finally
{
    resetEvent.Set();
}

‌超时设置‌
始终为 WaitOne() 指定合理的超时时间,防止线程无限等待:

if (!resetEvent.WaitOne(5000))
{
    throw new TimeoutException("等待超时");
}

‌替代方案‌
在 .NET 4.0+ 中,优先使用 Task 和 CancellationToken 实现异步控制:

var cts = new CancellationTokenSource();
Task.Run(() => LongMethod(cts.Token), cts.Token);

if (!task.Wait(3000))
{
    cts.Cancel();
    Console.WriteLine("任务超时终止");
}

六、常见问题‌

‌Q:为什么调用 Set() 后线程未继续执行?‌

  • 原因‌:可能忘记调用 Reset(),导致后续 WaitOne() 直接通过。
  • ‌解决‌:在需要重新等待时调用 Reset()。
    ‌Q:多次调用 Set() 是否有副作用?‌
  • ‌答案‌:无。多次调用 Set() 等效于一次调用(事件保持触发状态)。

‌七、总结‌

  • ‌核心用途‌:实现多线程间的精确协调和同步。
  • ‌适用场景‌:需要手动控制信号状态的线程阻塞与释放(如批量任务启动、超时控制)。
  • 替代方案‌:在异步编程中,优先使用 Task、SemaphoreSlim 或 Barrier