C# 的 ManualResetEvent 類詳解

作用

ManualResetEvent?是用于線程同步操作的類，允許一個或多個線程等待特定信號，以協調多個線程的執行順序。它通過事件通知機制實現，確保線程在收到信號前保持阻塞，直到其他線程顯式發出信號。

核心功能

• 阻塞線程：調用?WaitOne()?使線程進入等待狀態。

• 發送信號：調用?Set()?將事件設為終止狀態，釋放所有等待線程。

• 重置信號：調用?Reset()?將事件恢復為非終止狀態。

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信號狀態：

• 終止狀態：所有調用?WaitOne()，線程不會被阻塞，直到調用Reset()。
• 非終止狀態：所有調用?WaitOne()，線程會被阻塞，直到調用set()。

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特點

1. 手動重置：調用?Set()?后需手動調用?Reset()?才能將狀態恢復為非終止狀態。

2. 多線程釋放：一旦處于終止狀態（Signaled），所有等待線程立即釋放，直到手動重置。

3. 線程安全：所有方法（Set、Reset、WaitOne）都是線程安全的。

4. 跨進程支持：可通過命名方式在進程間同步（構造函數傳名稱）。

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應用場景

1. 初始化同步：主線程等待子線程完成初始化后再繼續。

2. 資源就緒通知：多個工作線程等待某個共享資源（如數據加載完成）。

3. 階段化任務：分階段任務中，后續階段需等待前一階段所有線程完成。

4. 高并發控制：替代鎖機制，允許多個線程同時訪問資源（需配合?Reset()）。

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基礎用法

1. 初始化：創建實例，參數指定初始狀態（true?為終止狀態）。

   ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false); // 初始為非終止

2. 阻塞線程：調用?WaitOne()。

   mre.WaitOne(); // 阻塞，直到事件變為終止狀態

3. 發送信號：調用?Set()。

   mre.Set(); // 設置為終止狀態，釋放所有等待線程

4. 重置信號：調用?Reset()。

   mre.Reset(); // 恢復為非終止狀態

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代碼實例

場景 1：主線程等待子線程完成

用途

主線程需要等待子線程完成某個任務后再繼續執行。例如：主線程啟動后臺任務后需等待其初始化完成，再執行后續操作。

代碼邏輯

class Example
{static ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);static void Main(){Console.WriteLine("主線程啟動工作線程。");Thread worker = new Thread(DoWork);worker.Start();Console.WriteLine("主線程等待信號...");mre.WaitOne(); // 阻塞主線程，直到子線程調用 Set()Console.WriteLine("主線程恢復執行。");}static void DoWork(){Console.WriteLine("工作線程執行任務...");Thread.Sleep(2000); // 模擬耗時操作mre.Set(); // 發送信號，喚醒主線程}
}

執行流程

1. 主線程創建?ManualResetEvent?并初始化為非終止狀態 (false)。

2. 主線程啟動子線程?DoWork。

3. 主線程調用?mre.WaitOne()?進入阻塞狀態。

4. 子線程執行任務（模擬耗時操作），完成后調用?mre.Set()，將事件狀態設為終止。

5. 主線程從?WaitOne()?處解除阻塞，繼續執行后續代碼。

輸出結果

主線程啟動工作線程。
主線程等待信號...
工作線程執行任務...
（等待 2 秒后）
主線程恢復執行。

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場景 2：多個線程等待同一事件

用途

多個工作線程需要等待某個公共條件（如資源初始化完成）滿足后，才能同時開始工作。例如：多個線程需等待數據庫連接池初始化完成后才可執行查詢。

代碼邏輯

using System;
using System.Threading;class Example
{static ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);static void Main(){// 啟動 3 個工作線程for (int i = 0; i < 3; i++){new Thread(Worker).Start(i);}// 啟動初始化線程new Thread(Initialize).Start();}static void Initialize(){Console.WriteLine("初始化開始...");Thread.Sleep(3000);Console.WriteLine("初始化完成！");mre.Set(); // 通知所有等待線程}static void Worker(object id){Console.WriteLine($"線程 {id} 等待初始化...");mre.WaitOne(); // 阻塞，直到初始化線程調用 Set()Console.WriteLine($"線程 {id} 開始工作。");}
}

執行流程

1. 主線程啟動 3 個工作線程和一個初始化線程。

2. 每個工作線程調用?mre.WaitOne()?進入阻塞狀態，等待初始化完成。

3. 初始化線程執行耗時操作（如加載配置），完成后調用?mre.Set()。

4. 所有等待的工作線程同時被喚醒，開始執行后續任務。

輸出結果

線程 0 等待初始化...
線程 1 等待初始化...
線程 2 等待初始化...
初始化開始...
（等待 3 秒后）
初始化完成！
線程 0 開始工作。
線程 1 開始工作。
線程 2 開始工作。

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場景 3：重復使用 ManualResetEvent

用途

需要多次復用同一個?ManualResetEvent?實例，分階段同步多個任務。例如：分批次處理數據，每批任務完成后觸發下一批任務。

代碼邏輯

using System;
using System.Threading;class Example
{static ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);static void Main(){// 首次使用new Thread(() => Task("任務1")).Start();mre.WaitOne();mre.Reset(); // 重置為非終止狀態// 第二次使用new Thread(() => Task("任務2")).Start();mre.WaitOne();}static void Task(string name){Console.WriteLine($"{name} 進行中...");Thread.Sleep(1000);mre.Set();}
}

執行流程

1. 主線程啟動第一個子線程執行?任務1。

2. 主線程調用?mre.WaitOne()?阻塞，等待?任務1?完成。

3. 子線程?任務1?完成后調用?mre.Set()，主線程恢復執行。

4. 主線程調用?mre.Reset()?將事件重置為非終止狀態。

5. 主線程啟動第二個子線程執行?任務2，再次調用?mre.WaitOne()?阻塞。

6. 子線程?任務2?完成后調用?mre.Set()，主線程恢復執行。

輸出結果

任務1 進行中...
（等待 1 秒后）
任務2 進行中...
（等待 1 秒后）

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三個場景關鍵區別總結

場景	核心目的	ManualResetEvent 操作要點
主線程等待子線程	單向等待子線程完成	子線程完成時調用?Set()
多線程等待同一事件	廣播式喚醒所有等待線程	Set()?后無需立即?Reset()
重復使用事件對象	分階段同步任務	每次使用后需調用?Reset()?重置狀態

通過這三個場景，可以靈活掌握?ManualResetEvent?在不同線程同步需求中的使用技巧。