C#中的并发集合Concurrent类
作者：springsnow
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脚本之家。