C#多線程編程進階（三）：Monitor類實現生產者-消費者模式

Monitor 鎖定對象機制

多線程共享對象時，lock關鍵字適用於代碼塊同步，而System.Threading.Monitor提供對象級鎖定，更靈活控制共享資源訪問。特點：

• 靜態類，不可實例化，所有方法均為靜態。
• Enter(obj)獲取鎖，Exit(obj)釋放鎖，建議置於finally塊確保釋放。
• 內部維護：持有鎖線程引用、就緒隊列、等待隊列。
• Pulse(obj)喚醒等待隊列首個線程移入就緒隊列，鎖釋放時即時獲取。

經典生產者-消費者實現

共享對象Cell包含cellContents（數據）、readerFlag（狀態標誌），兩方法協作：

public class Cell {
    int cellContents; bool readerFlag = false;

    public int ReadFromCell() {
        lock(this) {
            if (!readerFlag) {
                try { Monitor.Wait(this); } // 等待生產
                catch (SynchronizationLockException e) { Console.WriteLine(e); }
                catch (ThreadInterruptedException e) { Console.WriteLine(e); }
            }
            Console.WriteLine("Consume: {0}", cellContents);
            readerFlag = false;
            Monitor.Pulse(this); // 通知生產者
        }
        return cellContents;
    }

    public void WriteToCell(int n) {
        lock(this) {
            if (readerFlag) {
                try { Monitor.Wait(this); } // 等待消費
                catch (SynchronizationLockException e) { Console.WriteLine(e); }
                catch (ThreadInterruptedException e) { Console.WriteLine(e); }
            }
            cellContents = n;
            Console.WriteLine("Produce: {0}", cellContents);
            readerFlag = true;
            Monitor.Pulse(this); // 通知消費者
        }
    }
}

兩線程交替執行：生產者寫入→Pulse喚醒消費者→消費者讀取→Pulse喚醒生產者，實現嚴格同步與通訊。Monitor.Wait釋放鎖並進入等待隊列，Pulse遷移線程至就緒隊列，配合lock保證原子性。