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  • C#教程之实现一个双缓冲队列

  • 2019-01-10 20:43 来源:未知

在生产者-消费者模式中,我们常常会使用到队列,这个队列在多个线程共享访问时存在互斥和竞争操作, 意味着每次访问都要加锁。如何更好的如何减少锁竞争次数呢 ?今天要介绍的双缓冲队列就是个不错的选择。

双缓冲队列就是冲着同步/互斥的开销来的。我们知道,在多个线程并发访问同一个资源的时候,需要特别注意线程的同步问题。稍稍不注意,噢货,程序结果不正确了。

原理

直接上图:

img

在双缓冲队列中,锁除了起到保护数据安全的作用来,还要承担线程调度的任务。

  • 双队列交换位置和任务入队列都需要对当前队列进行操作,因此,他们是互斥的操作。
  • 消费操作放在单独的线程中,在没有任务进来时,需要将线程置为等待状态。

使用两个信号量,来调度入列队和交换队列的操作。同时,我们还需要一个信号量,在没有任务入队列时,阻塞整个消费线程。

主要使用 AutoResetEvent,ManualResetEvent,它们的具体使用可以看一下园子里的文章:

http://www.cnblogs.com/springyangwc/archive/2011/10/12/2208991.html

  1. AutoResetEvent.WaitOne()每次只允许一个线程进入,当某个线程得到信号后,AutoResetEvent会自动又将信号置为不发送状态,则其他调用WaitOne的线程只有继续等待,也就是说AutoResetEvent一次只唤醒一个线程;
  2. ManualResetEvent则可以唤醒多个线程,因为当某个线程调用了ManualResetEvent.Set()方法后,其他调用WaitOne的线程获得信号得以继续执行,而ManualResetEvent不会自动将信号置为不发送;
  3. 也就是说,除非手工调用了ManualResetEvent.Reset()方法,则ManualResetEvent将一直保持有信号状态,ManualResetEvent也就可以同时唤醒多个线程继续执行。

实现

我以一个简单的示例来演示整个过程。

在生产线程中,入队列一些字符串;使用消费线程,把这些字符串和它所在队列编号打印出来:

img

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看一下运行效果:

img

可以看到,在消费线程中,队列交换使用。

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