.net core WebApi Mutex实现并发同步

Mutex，中文译为互斥体，在.net中也是作为一种线程或进程之间的互斥体存在。即在同一时刻，一个共享资源只允许被某一个线程或进程访问，其他线程或进程需要等待（直至获取互斥锁为止）。

Mutex的使用方式与Monitor很相似，但绝不相同。Monitor支持线程间并发同步，Mutex不但支持线程也支持进程间并发同步。

Mutex有许多需要注意的地方，如果稍不注意，则你会被坑惨！

接下来我们使用控制台和webapi项目各自做测试。

一、使用控制台测试进程间的同步

测试代码如下：

        [STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            //使用指定名称为MName的互斥体
            //如果获取到名称为MName的互斥体，则flag为true，否则为false。flag作用很大，如果是指定了互斥体的名称，一定要用flag去判断是否互斥。
            Mutex mutex = new Mutex(true, "MName", out bool flag);

            if (flag) {
                Console.WriteLine("1.获取互斥锁，开始运行");
                Thread.Sleep(5000);
                Console.WriteLine("2.释放互斥锁！");
                mutex.ReleaseMutex();
                Console.WriteLine("3.开始等待，5秒后超时！");
                if (mutex.WaitOne(5000))
                    Console.WriteLine("6.获取互斥锁，开始运行！");
                else Console.WriteLine("6.超时释放互斥锁！");
                Thread.Sleep(1000);               
            }
            else {
                Console.WriteLine("1.未获取互斥锁，开始等待！");
                mutex.WaitOne();
                Console.WriteLine("4.获取互斥锁，开始运行！");
                Console.WriteLine("5.释放互斥锁！");
                mutex.ReleaseMutex();               
            }

             Console.ReadKey();
        }

同时打开两个程序的运行结果如下所示：

进程间的并发同步需要指定互斥体的名称，只要是同一个名称，它们就能互斥。

Mutex的WaitOne()方法是阻塞当前线程并等待获取互斥体。ReleaseMutex()方法是释放当前线程拥有的互斥体，如果当前进程或线程没有拥有互斥体Mutex，则会抛出System.ApplicationException异常，这点需要注意。

WaitOne和ReleaseMutex方法最好成对出现，反正单个方法两两不相见。

多个ReleaseMutex方法一起运行的异常见以下图片：

这个问题可以看ReleaseMutex方法的定义说明：

    /// <summary>Releases the <see cref="T:System.Threading.Mutex"></see> once.</summary>
    /// <exception cref="T:System.ApplicationException">The calling thread does not own the mutex.</exception>
    /// <exception cref="T:System.ObjectDisposedException">The current instance has already been disposed.</exception>
    public void ReleaseMutex();

产生System.ApplicationException异常的原因就是当前被调用的线程已经不拥有该互斥体！

二、使用WebApi项目测试线程间的同步

测试代码如下：

        [HttpGet("[controller]/v1/api/[action]")]
        public IActionResult Test() {            
            return Json(SynchronizationTest());
        }

        //指定一个互斥体名称
        protected static string MutexName => "MName";
        public ResponseModel SynchronizationTest() {
            ResponseModel rc = new ResponseModel(0, "初始化");
            
            Mutex mutex = new Mutex(true, MutexName, out bool flag);
            try {
                //如果没有获取到互斥体，则等待，3秒后超时。如果获取到了互斥体，则flag=true，否则flag=false。一定要做flag判断，否则会抛出异常
                if(!flag)
                    mutex.WaitOne(3000);

                int count = RedisHelper.Get(GoodsNumberKey).ToInt32();
                if (count > 0) {
                    RedisHelper.Set(GoodsNumberKey, "-1");
                    rc.SetMessage("重置成功！");
                }
                else rc.SetMessage("已被重置，本次重置无效");
                
                rc.SetCode(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            }
            catch (Exception ex) {
                _log.Error(ex);
            }
            finally {
                mutex.ReleaseMutex();
                mutex.Close();
                mutex.Dispose();
            }

            return rc;
        }

接下来，我们使用如下代码连续发送8次请求

            HttpHelper.GetOnStringAsync($"{Url}/Shop/v1/api/Test", contentType: "application/json").ContinueWith(it =>
            {
                Console.WriteLine(it.Result);
            });

测试的结果如下图所示：

可以看见，我们连续发送8次请求，只有一次重置成功，其他的都因为互斥的关系而重置无效。