C#全局互斥锁的安全实践与性能优化

在C#中使用全局互斥锁是一种跨进程同步的有效方法。通过`Mutex`类，创建全局唯一的互斥锁，可确保多个进程安全访问共享资源。在关键代码段内，使用`WaitOne`获取锁，执行完后用`ReleaseMutex`释放。异常处理确保程序稳健性。示例代码演示了基本步骤，同时强调性能和死锁注意事项。

在C#中使用全局互斥锁（Global Mutex）是一种确保在多个进程之间同步访问共享资源的方法。全局互斥锁是一种系统级别的同步工具，可以用于跨应用程序域、跨进程的互斥控制。以下是一个详细的讲解，包括方法、步骤和相关应用的实例源代码。

使用全局互斥锁的基本步骤：

创建全局互斥锁： 使用Mutex类创建全局互斥锁。全局互斥锁的名称应该是全局唯一的，通常使用应用程序特定的名称。

尝试获取互斥锁： 在关键部分的代码中，使用WaitOne方法尝试获取互斥锁。如果获取成功，说明没有其他进程拥有该锁，可以执行关键部分的代码。

释放互斥锁： 在关键部分的代码执行完毕后，使用ReleaseMutex方法释放互斥锁，以允许其他进程获取锁。

处理互斥锁异常： 在使用互斥锁的过程中，可能会遇到异常，例如超时等情况。需要合理处理这些异常。

示例源代码：

using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static Mutex globalMutex; // 声明全局互斥锁

    static void Main()
    {
        const string mutexName = "GlobalMutexExample"; // 互斥锁的名称

        try
        {
            // 尝试创建全局互斥锁
            globalMutex = new Mutex(true, mutexName, out bool createdNew);

            if (!createdNew)
            {
                Console.WriteLine("应用程序已经在运行，不能启动多个实例。");
                return;
            }

            // 尝试获取互斥锁
            if (globalMutex.WaitOne(TimeSpan.FromSeconds(5)))
            {
                try
                {
                    // 在这里执行需要互斥控制的关键代码

                    Console.WriteLine("互斥锁获取成功，执行关键代码...");
                    // 模拟关键代码的执行
                    Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(3));
                }
                finally
                {
                    // 释放互斥锁
                    globalMutex.ReleaseMutex();
                    Console.WriteLine("互斥锁已释放。");
                }
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("无法获取互斥锁，在规定时间内没有其他进程释放锁。");
            }
        }
        catch (AbandonedMutexException)
        {
            // 处理互斥锁被异常释放的情况
            Console.WriteLine("互斥锁被异常释放。");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"发生异常：{ex.Message}");
        }
    }
}

在这个例子中，Mutex类用于创建全局互斥锁，WaitOne方法用于尝试获取锁，ReleaseMutex方法用于释放锁。异常处理用于处理可能出现的异常情况，例如超时或互斥锁被异常释放。

请注意，使用全局互斥锁时需要小心避免死锁和性能问题。确保在使用互斥锁的关键代码段中，尽量减小锁的范围，以提高性能。