在 Powershell 中交互使用互斥体（等）

Question

在调试使用信号量进行跨进程同步的应用程序时，我偶然发现了使用 PowerShell 代替“其他”进程的想法。在 PowerShell 中执行类似的操作效果很好：

// In C# application:
var sem = new Semaphore(0, 1, "CrossProcSem");
sem.WaitOne();

# In PowerShell session:
[1] C:\Projects $ $sem = New-Object System.Threading.Semaphore(0, 1, "CrossProcSem")
[2] C:\Projects $ $sem.Release()

我可以根据需要在同一个信号量实例上重复调用 WaitOne() 和 Release()。

但是，当我尝试对互斥体执行相同的操作时，PowerShell 不断声称该互斥体已被放弃：

[1] C:\Projects $ $mtx = New-Object System.Threading.Mutex($false, "CrossProcMtx")
[2] C:\Projects $ $mtx.WaitOne()
True
[3] C:\Projects $ $mtx.ReleaseMutex()
[4] C:\Projects $ $mtx.WaitOne()
Exception calling "WaitOne" with "0" argument(s): "The wait completed due to an abandoned mutex."
At line:1 char:13
+ $mtx.WaitOne <<<< ()
    + CategoryInfo          : NotSpecified: (:) [], ParentContainsErrorRecordException
    + FullyQualifiedErrorId : DotNetMethodException

在之前获取互斥体一次后，每当我调用 WaitOne() 时，似乎都会发生该错误之前的 WaitOne 调用或要求它最初在构造函数中拥有：

[5] C:\Projects $ $mtx2 = New-Object System.Threading.Mutex($true)
[6] C:\Projects $ $mtx2.WaitOne()
Exception calling "WaitOne" with "0" argument(s): "The wait completed due to an abandoned mutex."
At line:1 char:14
+ $mtx2.WaitOne <<<< ()
    + CategoryInfo          : NotSpecified: (:) [], ParentContainsErrorRecordException
    + FullyQualifiedErrorId : DotNetMethodException

[7] C:\Projects $ $mtx3 = New-Object System.Threading.Mutex
[8] C:\Projects $ $mtx3.WaitOne()
True
[9] C:\Projects $ $mtx3.WaitOne()
Exception calling "WaitOne" with "0" argument(s): "The wait completed due to an abandoned mutex."
At line:1 char:14
+ $mtx3.WaitOne <<<< ()
    + CategoryInfo          : NotSpecified: (:) [], ParentContainsErrorRecordException
    + FullyQualifiedErrorId : DotNetMethodException

Powershell 是否在后台执行一些奇怪的线程恶作剧，或者我完全忘记了互斥体是如何工作的？

Answer 1

默认情况下，powershell v2.0（在控制台，而不是图形 ISE）使用 MTA 线程池。这意味着每个交互行都在不同的线程上执行：

PS> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
13
PS> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
10
PS> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
8
PS> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
4

但是，非交互脚本将在单个线程下运行，也就是说，调用命令来运行它的线程：

PS> $script = {
>> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
>> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
>> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
>> [threading.thread]::CurrentThread.ManagedThreadId
>> }
>>
PS> & $script
16
16
16
16

如果您想运行 powershell与单线程交互，使用 -STA 开关启动 shell。您可以交互式地执行此操作：

PS> powershell -sta
Windows PowerShell
Copyright (C) 2009 Microsoft Corporation. All rights reserved.

PS> $host.runspace | select threadoptions, apartmentstate
ThreadOptions     ApartmentState
-------------     --------------
ReuseThread                  STA

如您所见，powershell 将使用单线程单元来执行交互式命令。这通常是使用 WPF 或 WinForms 的理想选择，或者如果您想使用系统范围的互斥体：

PS> $mtx = New-Object System.Threading.Mutex($false, "CrossProcMtx")
PS> $mtx.WaitOne()
True
PS> $mtx.ReleaseMutex()
PS> $mtx.WaitOne()
True

顺便说一句，powershell v3（随 Windows 8 一起提供，也可在 win 7 上使用）使用 -STA 作为默认模式控制台。图形 Powershell ISE 始终使用 -STA，无论是在 v2 还是 v3 中。

Answer 2

以此线程为灵感，在 powershell 中使用互斥体构建了进程锁定机制的简单实现：

function Wait-OnMutex
{
    param(
    [parameter(Mandatory = $true)][string] $MutexId
    )

    try
    {
        $MutexInstance = New-Object System.Threading.Mutex -ArgumentList 'false', $MutexId

        while (-not $MutexInstance.WaitOne(1000))
        {
            Start-Sleep -m 500;
        }

        return $MutexInstance
    } 
    catch [System.Threading.AbandonedMutexException] 
    {
        $MutexInstance = New-Object System.Threading.Mutex -ArgumentList 'false', $MutexId
        return Wait-OnMutex -MutexId $MutexId
    }

}

##
## main method

$MutexInstance = Wait-OnMutex -MutexId 'SomeMutexId12345'

Write-Host "my turn"
#this is where you do work inside the "lock"
Read-Host 

$MutexInstance.ReleaseMutex()

希望这对某人有帮助。