与信号量同步答案

【问题标题】：Synchronization with semaphore与信号量同步
【发布时间】：2014-06-11 22:25:51
【问题描述】：

我尝试使用Semaphore 类同步三个线程（名为“1”、“2”和“3”）。他们必须在控制台中打印一个字符串，结果是：1->2->3。这是我的代码：

class MyThread
{
    public Thread Thrd;
    static Semaphore sem = new Semaphore(1, 1);
    static int flag = 1;

    public MyThread(string name)
    {
        Thrd = new Thread(this.Run);
        Thrd.Name = name;
        Thrd.Start();
    }

    void Run()
    {
        sem.WaitOne();
        if (Convert.ToInt32(Thrd.Name) == flag)
        {
            Console.WriteLine("Thread " + Thrd.Name);
            flag++;
        }
        if (flag == 4)
            flag = 1;
        Thread.Sleep(300);
        sem.Release();
    }
}

class SemaphoreDemo
{
    static void Main()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            MyThread mt1 = new MyThread("1");
            MyThread mt2 = new MyThread("2");
            MyThread mt3 = new MyThread("3");

            mt1.Thrd.Join();
            mt2.Thrd.Join();
            mt3.Thrd.Join();
        }
    }
}

但有时看不到来自线程#2 和#3 的字符串。我的错误在哪里，我该如何解决这个问题？

非常感谢！

【问题讨论】：

标签： c# multithreading synchronization

【解决方案1】：

问题是有时线程会乱序获取信号量，而您没有任何重试逻辑。看看你的Run 方法。

void Run()
{
    sem.WaitOne();
    if (Convert.ToInt32(Thrd.Name) == flag)
    {
        Console.WriteLine("Thread " + Thrd.Name);
        flag++;
    }
    if (flag == 4)
        flag = 1;
    Thread.Sleep(300);
    sem.Release();
}

现在，如果名为“3”的线程首先获取信号量会发生什么？ flag 等于1，所以条件代码不会被执行。线程只会休眠 300 毫秒然后退出。如果你想让它工作，你必须让线程重试：

void Run()
{
    bool success = false;
    while (!success)
    {
        sem.WaitOne();
        if (Convert.ToInt32(Thrd.Name) == flag)
        {
            Console.WriteLine("Thread " + Thrd.Name);
            flag++;
            success = true;
        }
        sem.Release();
        if (!success)
        {
            // let somebody else try
            Thread.Sleep(300);
        }
    }
}

这将使您的示例按预期工作。

我怀疑这只是一个了解线程和信号量如何工作的练习。但是请注意，Mutex 通常比最大计数为 1 的 Semaphore 更合适。

还请注意，还有其他方法可以使线程按顺序执行，但说实话，如果您要对线程进行排序，那么您可能不需要多个线程。除非这些线程正在做其他事情，并且它们只需要排序一次——或者很少。

【讨论】：