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C# 如何使用互斥锁(Mutex) - 实现跨进程的线程同步

星降

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发布时间:2025-12-07 13:21:30

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来源于php中文网

原创

Mutex是C#中用于跨进程线程同步的互斥锁,通过命名Mutex实现多进程间的资源访问控制,确保同一时间仅一个进程能进入临界区;1. 使用new Mutex(true, "name", out createdNew)创建命名Mutex,名称需唯一(如用GUID),若createdNew为false表明已有实例运行,可用于防止程序多开;2. 必须在finally块中调用ReleaseMutex()释放锁,防止异常退出导致资源泄漏;3. 可通过WaitOne(TimeSpan)设置超时等待获取Mutex,避免无限阻塞;4. 多个进程可借助同一命名Mutex协调对共享资源(如文件)的访问,实现轮流写入等安全操作。

c# 如何使用互斥锁(mutex) - 实现跨进程的线程同步

在C#中,当你需要实现跨进程的线程同步时,Mutex 是一个非常有用的同步原语。与 lockMonitor 只能在同一进程内起作用不同,Mutex 支持跨进程的资源访问控制,确保某一时刻只有一个进程能进入临界区。

什么是 Mutex?

Mutex(互斥锁)是一种同步对象,用于保护共享资源不被多个线程或进程同时访问。它有两种状态:已获取(signaled)和未获取(nonsignaled)。当一个线程或进程获得 Mutex 后,其他试图获取它的线程/进程将被阻塞,直到 Mutex 被释放。

Mutex 特别适用于防止程序多开,或协调多个进程对某个文件、设备或其他系统资源的访问。

创建和使用命名 Mutex 实现跨进程同步

要实现跨进程同步,必须使用命名 Mutex。无名 Mutex 只能在同一进程内使用。

下面是一个防止应用程序多开的示例:

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    private static Mutex mutex = null;
    const string MUTEX_NAME = "MyUniqueApplicationMutex";

    static void Main()
    {
        // 尝试创建一个命名 Mutex
        bool createdNew;
        mutex = new Mutex(true, MUTEX_NAME, out createdNew);

        if (!createdNew)
        {
            Console.WriteLine("程序已在运行!");
            return;
        }

        try
        {
            Console.WriteLine("程序正在运行... 按任意键退出。");
            Console.ReadKey();
        }
        finally
        {
            // 必须释放 Mutex,否则可能造成资源泄漏
            mutex.ReleaseMutex();
        }
    }
}

说明:

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  • new Mutex(true, "name", out createdNew):第一个参数表示是否立即拥有该 Mutex;第二个是唯一名称;第三个输出参数指示当前进程是否是 Mutex 的创建者。
  • 如果另一个进程已经创建了同名 Mutex,则 createdNewfalse,此时可判断程序已在运行。
  • 必须调用 ReleaseMutex() 来释放锁,否则即使程序退出,Mutex 仍可能处于占用状态(尤其是异常退出时)。

使用 Mutex 等待资源访问

你可以使用 WaitOne() 方法等待获取 Mutex,支持超时机制,避免无限等待。

if (mutex.WaitOne(TimeSpan.FromSeconds(5), false))
{
    try
    {
        // 安全地操作共享资源
        Console.WriteLine("成功获取 Mutex,开始工作...");
    }
    finally
    {
        mutex.ReleaseMutex();
    }
}
else
{
    Console.WriteLine("无法获取 Mutex,资源正被占用或超时。");
}

注意: 使用 WaitOne 时建议配合 try-finally 块,确保即使发生异常也能正确释放 Mutex。

跨进程协调多个实例

除了防多开,你也可以让多个进程通过 Mutex 协同工作。例如,多个进程轮流写日志文件:

  • 每个进程尝试获取同一个命名 Mutex。
  • 获取成功后写入日志,完成后释放 Mutex。
  • 这样可避免多个进程同时写文件导致内容混乱。

基本上就这些。使用 Mutex 时记得命名要唯一(可用 GUID),并始终确保释放锁,尤其在异常路径下。不复杂但容易忽略。

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