在 .NET 使用 執行緒的同步 Synchronization - ManualResetEvent vs AutoResetEvent
當您在開發多執行應用程式的時候，將會遇到這樣的需求，要能夠在不同的執行緒執行過程中，進行互相的協調、以便同步進行後續的處理工作。在這裡，我們將模擬一個實際的情境，例如，在賽馬場中，將會有五組參賽人員要進行比賽，而要比賽之前，大家需要依序進入到起跑點內，這樣，裁判才能夠鳴槍，讓大家一同起跑；另外，我們還需要能夠下達一個指定，讓這個程式可以結束執行。
面對這樣的需求，我們將會需要用到7個執行緒(其中，有6個背景執行緒，1個前景執行緒)來完成這樣的情境
- 每個參賽人員的執行緒因為會有五組人員要參加比賽，這裡共會產生五個執行緒，在此，使用 ThreadPool.QueueUserWorkItem 產生5個執行緒，並且可以看出，這五個執行緒都是背景執行緒，也就是說，若主執行緒執行完成之後，不論這五個執行緒是否有執行完成，該處理程序也會結束執行的。這個執行緒的委派方法會模擬要進行準備工作，因此，當參賽人員之比賽執行緒開始執行的時候，會模擬等候 2~5 秒鐘的時間。接著，會使用
WaitForGameStart.WaitOne();方法，等候裁判通知比賽要開始 (在裁判端的執行緒中，會透過WaitForGameStart.Set();方法，通知這五個執行緒比賽正式開始)；當執行緒執行WaitForGameStart.WaitOne();方法 的時候，該執行將會在 封鎖 (Block) 狀態下，也就是，這個執行緒無法執行任何程式碼。然後，在比賽執行緒將會模擬進行比賽，在這裡比賽的執行緒中，將會模擬休息 5~10 秒鐘，最後，比賽用的執行緒將會結束執行。 - 裁判的執行緒我們將會透過 ThreadPool.QueueUserWorkItem 產生一個背景執行緒，作為裁判下達通知與進行相關動作的執行程式，在這個執行緒中，會使用
ConsoleKeyInfo key = Console.ReadKey();等候裁判下達指示，若輸入 B 按鍵，便會下達WaitForGameStart.Set();方法，讓參賽的五個執行緒開始同時來進行比賽；若下達 Q 按鍵，則會執行WaitForExitProgram.Set();方法，此時，在主執行緒中的最後一行敘述，將不會被封鎖 Block 住，而會繼續執行；因為主執行緒為前景執行緒，當前景執行緒執行完畢後，不論背景執行緒是否有執行完成，整個處理程序將會結束運行。
這個螢幕截圖，將會是該範例程式的執行結果。
底下是上述說明的測試程式碼，若想要了解 AutoResetEvent 與 ManualResetEvent 這兩個類別的差異，可以試著將 WaitForGameStart 變數的型別修改成為 AutoResetEvent，體驗一下執行結果有何差異。
不論是 AutoResetEvent 與 ManualResetEvent 都是提供執行緒間的同步處理工作，該物件內都有初始狀態設定，在我們這個範例中，設定為 fasle，表示尚未收到其他執行緒的為已收到訊號通知，因此，當該執行緒執行到
WaitForGameStart.WaitOne(); 敘述的值後，該執行緒將會被凍結，封鎖 Block 在行程式碼上。
此時，您可以想像有個閘門，只要您下令將閘門打開 (在其他執行緒上執行
WaitForGameStart.Set(); 方法)，這些被封鎖的執行緒將會自動執行；而 AutoResetEvent 與 ManualResetEvent 的差異在於，對於前者若在其他執行緒上執行了 WaitForGameStart.Set(); 敘述，該閘門會開啟，但是，只允許一個人通過，並且就會立即關閉起來；而後者，則是打開之後，所有的執行緒都會繼續執行下去，除非我們下達關閉閘門指令。
您可以試著修改
static ManualResetEvent WaitForGameStart = new ManualResetEvent(false); 為 static AutoResetEvent WaitForGameStart = new AutoResetEvent(false)，接著執行看看差異在哪裡。
class Program
{
// 等候通知便結束程式執行
static AutoResetEvent WaitForExitProgram = new AutoResetEvent(false);
// 等候通知，便開始進行比賽
static ManualResetEvent WaitForGameStart = new ManualResetEvent(false);
// 定義隨機亂數用於測試之用
static Random 隨機亂數 = new Random();
static void Main()
{
// 使用 ThreadPool.QueueUserWorkItem 產生5個執行緒
Console.WriteLine("開始比賽前的比賽準備");
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(進行比賽), i);
}
Console.WriteLine("等候裁判通知，比賽就會開始");
ThreadPool.QueueUserWorkItem((x) =>
{
while (true)
{
ConsoleKeyInfo key = Console.ReadKey();
if (key.Key == ConsoleKey.B)
{
WaitForGameStart.Set();
}
if (key.Key == ConsoleKey.Q)
{
WaitForExitProgram.Set();
}
}
});
Console.WriteLine("等候通知，該程式就會結束執行");
WaitForExitProgram.WaitOne();
}
static void 進行比賽(Object state)
{
// 向等候的執行緒通知發生事件
int are = (int)state;
int time = 1000 * 隨機亂數.Next(2, 5);
Console.WriteLine($"參賽者 {are} 需要 {time} 毫秒的時間來準備");
Thread.Sleep(time);
Console.WriteLine($"參賽者 {are} 準備好了");
// 設定作業已經成功
WaitForGameStart.WaitOne();
Console.WriteLine($"參賽者 {are} 開始進行比賽");
time = 1000 * 隨機亂數.Next(5, 10);
Thread.Sleep(time);
Console.WriteLine($"參賽者 {are} 抵達終點");
}
}
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