C 锁—Mutex简介

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一、对Mutex的理解

        Mutex对象是一种锁资源，线程之间可以竞争锁资源，但同一时刻只有一条线程能成功占据锁资源。占据到锁资源的线程可以顺利执行，其余的线程阻塞。占据锁资源的线程释放锁资源后，其余的线程继续竞争，竞争成功的线程解除阻塞，以此保证线程间的同步。

注意：

        竞争同一个Mutex实例对象的线程之间是竞争关系。

        竞争不同Mutex实例对象的线程之间不存在竞争关系。

微软官方文档地址：

Mutex Class (System.Threading) | Microsoft Learn

二、Mutex的构造方法

public Mutex ();

无参构造方法，创建一个Mutex实例对象，且创建实例的线程不占据锁资源。

Mutex mutex = new Mutex();

public Mutex (bool initiallyOwned);

构造方法参数：initiallyOwned

true：创建实例对象，且创建实例对象的线程占据锁资源。

false:：创建实例对象，但创建实例的线程不占据锁资源。与无参构造方法等价。

Mutex mutex1 = new Mutex(true); Mutex mutex2 = new Mutex(false);

public Mutex (bool initiallyOwned, string? name);

构造方法参数：initiallyOwned 同上

构造方法参数：name

为Mutex实例设置唯一标识名称，其他进程可以通过该名称获取到一个相同的实例对象，实现跨进程共享Mutex实例。

注意：

name参数用于跨进程共享Mutex实例，若无跨进程需求不需要设置name参数。

跨进程与跨线程是不同的，name参数不能用于跨线程。

三、Mutex的方法

1、bool WaitOne()

        调用WaitOne()方法的线程尝试占据锁资源，若占据成功方法返回true，线程继续执行；若占据失败线程阻塞方法不返回，直到成功占据锁资源。

2、bool WaitOne (int millisecondsTimeout)

        调用 WaitOne(int) 方法的线程在指定毫秒内尝试占据锁资源，指定时间内占据成功WaitOne方法返回true，线程继续执行；若指定时间内无法占据锁资源，WaitOne方法返回false，线程不再等待锁资源，不会阻塞线程。

3、 void ReleaseMutex()

        调用ReleaseMutex()方法的线程释放占据的锁资源。

4、static Mutex OpenExisting (string name)

        该静态方法返回已创建，且唯一标识名称为name的Mutex实例对象。与携带name参数的构造方法配合使用，可实现跨进程共享Mutex实例对象。

四、Mutex案例

（1）主线程、线程1、线程2竞争同一个mutex实例对象。主线程创建mutex实例对象并占据锁资源，线程1、线程2阻塞等待锁资源。当主线程释放所资源后，线程1获得锁资源并解除阻塞。线程2同理，如此保证了线程有序执行。

Mutex mutex = new Mutex(true); Console.WriteLine("主线程创建mutex对象并占据锁资源"); Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(ThreadMethod)); thread1.Name = "线程1"; thread1.Start(); Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(ThreadMethod)); thread2.Name = "线程2"; thread2.Start(); Console.ReadLine(); Console.WriteLine("主线程释放锁资源"); mutex.ReleaseMutex(); void ThreadMethod() { Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name+"等待锁资源"); mutex.WaitOne(); Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "获得锁资源"); Console.ReadLine(); Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name+"释放锁资源"); mutex.ReleaseMutex(); } 

输出结果：

补充：若创建主线程创建mutex对象时不占据锁资源，锁资源会立刻被线程1或线程2其中一条占据。

（2）在不同窗口运行的程序属于不同的进程，跨进程共享Mutex实例对象案例如下：

创建两个控制台项目，第1个项目代码如下：

Mutex mutex = new Mutex(false,"m1"); mutex.WaitOne(); Console.WriteLine("窗口1的进程创建name为m1的mutex实例对象，并占据了锁资源"); Console.ReadLine(); //进程1等待输入 Console.WriteLine("窗口1的进程释放了锁资源"); mutex.ReleaseMutex(); //进程1释放锁资源后结束

第2个项目代码如下：

Mutex m1 = Mutex.OpenExisting("m1"); Console.WriteLine("窗口2的进程等待锁资源"); m1.WaitOne(); Console.WriteLine("窗口2的进程获得锁资源"); m1.ReleaseMutex(); 

先启动第1个项目再启动第2个项目，运行情况如下：

窗口1未释放锁资源时，窗口2阻塞等待锁资源；窗口1释放锁资源后，窗口2获取到锁资源并解除阻塞。

五、Mutex常见异常

AbandonedMutexException，占据了锁资源的线程在结束前没有释放锁资源，导致其他等待锁资源的线程永久等待，会产生此异常。

internal class Program { static Mutex mutex = new Mutex(false); static void Main(string[] args) { Thread thread1 = new Thread(delegate () { mutex.WaitOne(); }); thread1.Start(); Thread thread2 = new Thread(delegate () { mutex.WaitOne(); }); thread2.Start(); } }

thread1和thread2竞争锁资源，thread1占据锁资源后未释放锁资源就结束了线程，导致thread2等待的锁资源进入Abandoned(被抛弃)状态，引发异常。

输出结果：