一、概述:
System.Collections.Concurrent 命名空间提供多个线程安全集合类。
当有多个线程并发访问集合时,应使用这些类代替 System.Collections 和 System.Collections.Generic 命名空间中的对应类型。
为了对集合进行线程安全的访问,定义了 IProducerConsumerCollection接口。这个接口中最重 要的方法是TryAdd()和TryTake()。
- TryAdd()方法尝试给集合添加一项,但如果集合禁止添加项,这个操作就可能失败。为了给出相关信息,TryAdd()方法返回一个布尔值,以说明操作是成功还是失败。
- TryTake()方法也以这种方式工作,以通知调用者操作是成功还是失败,并在操作成功时返回集合中的项。
二、空间中包含的类
ConcurrentXXX :这些集合是线程安全的,如果某个动作不适用于线程的当前状态,它们就返回false。在继续之前,总是霈要确认添加或提取元素是否成功。不能相信集合会完成任务。
1、ConcurrentQueue 队列
这个集合类用一种免锁定的算法实现,使用在内部合并到一个链表中的32项数组。
访问队列元素的方法有Enqueue()、TryDequeue()和TryPeek()。这些方法的命名非常类似于前面Queue类的方法,只是给可能调用失败的方法加上了前缀Try。
因为这个类实现了IProducerConsumerCollection接口,所以 TryAdd()和 TryTake()方法仅调用 Enqueue()和 TryDequeue()方法。
2、ConcurrentStack 堆栈
非常类似于ConcurrentQueue类,只是带有另外的元素访问方法。
ConcurrcntStack类定义了 Push()、PushRange()、TryPeek()、TiyPop()和 TryPopRange() 方法。在内部这个类使用其元素的链表。
3、ConcurrentBag 包
该类没有定义添加或提取项的任何顺序。这个类使用一个把线程映射到内部使用的数组上的概念,因此尝试减少锁定。
访问元素的方法有Add()、TryPeek()和 TryTake()。
4、ConcurrentDictionary 字典
——这是一个线程安全的键值集合。
TryAdd()、TryGetValue()、TryRemove()和TryUpdate()方法以非阻塞的方式访问成员。
因为元素基于键和值, 所以 ConcurrentDictionary没有实现 IProducerConsumerCollection。
5、BlockingCollection 集合
这个集合在可以添加或提取元素之前,会阻塞线程并一直等待。
BlockingCollection集合提供了一个接口,以使用Add()和Take()方法来添加和删除元素。 这些方法会阻寒线程,一直等到任务可以执行为止。
Add()方法有一个重载版本,其中可以给该重载版本传递一个CancellationToken令牌。
这个令牌允许取消被阻塞的调用。如果不希望线程无限期地等待下去,且不希望从外部取消调用,就可以使用TryAdd()和 TryTake()方法,在这些方法中,也可以指定一个超时值,它表示在调用失败之前应阻塞线程和等待的最长时间。
6、BlockingCollection 阻塞式集合
这是对实现了 IProducerConsumerCollection接口的任意类的修饰器,它默认使用ConcurrentQueue类。
还可以给构造函数传递任何其他实现了 IProducerConsumerCollection 接口的类。
下面的代码示例简单演示了使用BlockingCollection类和多个线程的过程。
一个线程是生成器,它使用Add()方法给集合写入元素,另一个线程是使用者,它使用Take()方法从集合中提取元素:
internal static BlockingCollection<int> _TestBCollection; class ThreadWork1 // 生产者 { public ThreadWork1() { } public void run() { System.Console.WriteLine("ThreadWork1 run { "); for (int i = 0; i < 100; i++) { System.Console.WriteLine("ThreadWork1 producer: " + i); _TestBCollection.Add(i); } _TestBCollection.CompleteAdding(); System.Console.WriteLine("ThreadWork1 run } "); } } class ThreadWork2 // 消费者 { public ThreadWork2() { } public void run() { int i = 0; int nCnt = 0; bool IsDequeuue = false; System.Console.WriteLine("ThreadWork2 run { "); while (!_TestBCollection.IsCompleted) { IsDequeuue = _TestBCollection.TryTake(out i); if (IsDequeuue) { System.Console.WriteLine("ThreadWork2 consumer: " + i * i + " =====" + i); nCnt++; } } System.Console.WriteLine("ThreadWork2 run } "); } } static void StartT1() { ThreadWork1 work1 = new ThreadWork1(); work1.run(); } static void StartT2() { ThreadWork2 work2 = new ThreadWork2(); work2.run(); } static void Main(string[] args) { Task t1 = new Task(() => StartT1()); Task t2 = new Task(() => StartT2()); _TestBCollection = new BlockingCollection<int>();//可以跟容量 Console.WriteLine("Sample 4-4 Main {"); Console.WriteLine("Main t1 t2 started {"); t1.Start(); t2.Start(); Console.WriteLine("Main t1 t2 started }"); Console.WriteLine("Main wait t1 t2 end {"); Task.WaitAll(t1, t2); Console.WriteLine("Main wait t1 t2 end }"); Console.WriteLine("Sample 4-4 Main }"); }
到此这篇关于C#并发集合Concurrent类的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持好代码网。