.NET 封装 Vista/Server 2008 条件变量（新同步原语）

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引言

随着 Windows Vista 的发布，Microsoft 引入了一个名为“条件变量”的新同步原语。在本文中，我将（拙劣地）解释条件变量的功能，并提供一个 .NET 封装。

背景

线程同步可能是一项复杂且有时令人沮丧的任务。我喜欢任何能让这项任务变得更轻松的事情。 Microsoft 就是这么做的，他们引入了条件变量。 当我看到它时，我说：“太棒了！迫不及待想使用它！”。 遗憾的是，该功能仅向非托管世界公开，而我工作于 C# 领域。 那么，该怎么办？ 嗯…… 编写一个利用 C++/CLI 的封装器，将该功能公开给 .NET 世界，当然还要写一篇文章！

条件变量解释

那么，条件变量到底是什么？ 条件变量允许线程在单个原子操作中释放锁（CRITICAL_SECTION）并进入等待状态。 一旦线程被唤醒，它会立即需要先前释放的锁。 线程的唤醒通过 CONDITION_VARIABLE 和相关的 Win32 API 函数来控制。 有关更好的解释和 Win32 API 函数列表，请参阅 MSDN。

Using the Code

您将注意到的第一件事是，C++ 项目包含两个类，而不是一个。 鉴于 Microsoft 没有公开“关键节”功能（但是，它们通过 System.Threading.Monitor 方法提供了类似的功能），我也必须编写一个关键节的封装器，因为条件变量需要它们。

您还会注意到我将“条件变量”功能的封装类命名为“WaitCondition”，它似乎更适合这种用法模式。 无论如何，您拥有代码，可以随意命名它。 在下面，您将找到使用这些类的基本模式（我包含了 Vista/Server 2008 SDK 的“使用条件变量”部分的一个示例应用程序的完整移植）

 WaitCondition waitCondition = new WaitCondition();
 CriticalSection criticalSection = new CriticalSection(); 
 //Thread 1:
 criticalSection.Enter();
 //in a single atomic operation, release the critical section 
 //and sleep (waiting for the condition variable to be signaled
 waitCondition.Sleep(criticalSection);
 //Thread 2: wake up Thread 1
 waitCondition.WakeOne();
 //Thread 1:  Once awake, do something....
 DoSomething();
 //Exit the Critical Section
 criticalSection.Exit();
 //Don't forget to dispose, or leverage the 'using' statement
 //to ensure that the unmanaged CRITICAL_SECTION and
 //CONDITION_VARIABLE structures are properly released
 waitCondition.Dispose();
 criticalSection.Dispose();

关注点

虽然从技术上讲，可以使用 CriticalSection 类代替 .NET 的 System.Threading.Monitor 类，但我建议不要这样做。 我针对 Monitor 类测试了这个类，它慢了大约 60%。 遗憾的是，没有办法利用 Monitor 类和条件变量。