C#线程同步（5）- 信号量 Semaphore

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预备知识：C#线程同步（1）- 临界区＆Lock，C#线程同步（2）- 临界区＆Monitor，C#线程同步（3）- 互斥量 Mutex，C#线程同步（4）- 通知＆EventWaitHandle一家

　　此次终于不用说太多话了，某人看这一系列博客的反应老是“好长……”，以致于都不肯意看下去。在这一系列开篇以前，本想应该1、两个星期就能解决，结果每篇总要花上一星期左右。总想把涉及的全部方面都讲得尽可能清楚明白，但愿容易被看懂。因而老是不断陷于考虑如何串联各处的关系、要写个怎样的例子、细细考量MSDN的每一句话是否稳当……能作的无用的事情也就这点儿，因此仍是努力地督促着本身要尽快完成。

　　呵呵，仍是回到正题。信号量也算是个鼎鼎大名的东西吧，提到互斥量总会提及信号量。两者的差异很简单，互斥量、临界区是用于保护“一个”须要被互斥访问的资源，这个资源同时只有一个线程能被访问；而信号量能够被用于管理“资源池”。在.Net中Semaphore类就是对Windows信号量的封装。

跟谁更亲，Mutex仍是EventWaitHandle？

　　本系列的第3篇Mutex、第4篇EventWaitHandle都提到过Semaphore，由于它们同继承于WaitHandle。因此Semaphore必然有着一些咱们已经知道的特性：

• 你能够建立没有名称的“局部”信号量，也能够建立命名的“全局”信号量用于跨应用程序域的同步。
• 你能够用WaitOne()请求一个资源。
• 你须要使用try/finally结构调用“Close()”，确保信号量资源在使用后被正确释放。
• 你仍然须要注意在全局状况下Semaphore的访问安全问题。

　　总的来讲，Semaphore与Mutex更像是兄弟，仍然与EventWaitHandle一脉不太亲近：

• Semaphore从机制上来讲跟Mutex同样属于“锁”而不是“通知”，所以跟Mutex同样几乎没有“通知”的能力。
• 举个不恰当可是很形象的例子，Semaphore就是一个能够屡次进入的“Mutex”。Mutex永远只容许一个线程拥有它，而Semaphore能够容许多个线程请求，所以Semaphore被用于管理一次能够容许多个线程进入并发访问资源的状况。之因此说“不恰当”，是由于一旦容许多个线程访问资源，那么这时候的资源必定不是互斥资源，相应的代码段也再也不是“临界区”。你千万不要觉得咱们在上一篇中提到的“糖罐”里有多颗糖就叫作“资源池”（都说过了嘛一个糖罐必定是须要互斥访问的），除非你有多个糖罐而不是多颗糖。
• 由于Semaphore与Mutex在请求数量上的不一样，所以他们的线程相关性是不一样的。这一点，Semaphore到跟EventWaitHandle同样，它是线程无关的。也就是说对Semaphore地释放者能够不定是Semaphore的拥有者。好比说我能够是消费者线程总使用WaitOne()请求线程池中的资源历来不须要释放，而生产者老是Release线程池中的资源而历来不请求。

Semaphore的使用方法

　　若是你已经读过这个系列前面4篇的博文，我想到此为止你已经对Semapore的前因后果、性格特色掌握得八九不离十了。就像开篇所说，此次咱们咱们不要再废不少话来讨论它，大体应该知道的细节，除了上面咱们说的差别，都已经在以前各篇讲过了。

　　因此我决定要偷懒了：

• Semaphore的构造函数在 这里，是的你会以为已经很熟悉了，一望而知其意。其它的，请仍然记得命名前缀的问题；记得名称仍然是大小写敏感的；最后别忘记使用SemaphoreSecurity类来管理命名信号量的安全。
• Semaphore仍然使用WaitOne()请求资源，接口都来自WaitHandle，你已经看过不少遍了。
• Semaphore使用Release()来表示对资源的释放，不过与ReleaseMutex()不一样，这个函数有重载方法容许你指定释放几个资源。这引起了一个问题，若是Release的次数超过资源总量，那么会引起SemaphoreFullException异常。好比线程A和线程B都进入信号量。若是线程B中发生了一个编程错误，致使它调用Release()两次（或者Release(2)），则两次调用都会成功。这样，信号量的计数就已经达到了最大值，因此，当线程A最终调用Release时将引起异常。这至关于原本资源中只有N个资源，最后却有超过N个资源被还回来。
• 记得使用完之后调用Close()释放信号量资源。

Sample Code

　　嘿嘿，没有。由于我实在想不出有什么特别适合Sempore的简单例子，总不能把Mutex那个应用程序单例的例子改为容许启动指定个数吧。等想到了，再来补上吧。就请先参见MSDN上的相关示例代码吧。