接上文 多线程编程学习笔记——线程同步（一）
接上文 多线程编程学习笔记——线程同步（二）
七、使用Barrier类
Barrier类用于组织多个线程及时在某个时刻会面，其提供一个回调函数，每次线程调用了SignalAndWait方法后该回调函数就会被执行。
1.代码如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; //引入线程
using System.Diagnostics;
namespace ThreadSynchronousDemo
{
class Program
{
static Barrier barr = new Barrier(2,b=>Console.WriteLine(" 第 {0} 阶段结束",b.CurrentPhaseNumber+1));
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("开始，Barrier 同步");
var t = new Thread((() => working("线程 1 ", "第 1 个工作线程任务", 3)));
var t2 = new Thread((() => working("线程 2","第 2 个工作线程任务", 6)));
t.Start();
t2.Start();
Console.Read();
}
static void working(string name,string message,int seconds)
{
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Console.WriteLine("--------工作阶段-------------");
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
Console.WriteLine("{0} 开始工作，内容：{1}",name,message);
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
Console.WriteLine("{0} 的工作时间总计{1} 。结束工作，{2}", name,seconds, message);
barr.SignalAndWait();
}
}
}
}
2.运行结果。如下图。
创建了一个Barrier实例，指定了想要同步的两个线程，两个线程任何一个线程调用了SignalAndWait方法之后，都会调用回调函数打印出当前的处于什么阶段。这个类在多线程迭代计算中非常有用，可以在每个迭代结束之前执行一些操作，当最后一个线程调用SignalAndWait方法时，在迭代结束之前进行交互。
八、使用ReaderWriteLockSlim类
ReaderWriteLockSlim代表了一个管理资源访问的锁，允许多个线程同时读取，但中独占写。
1.代码如下。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; //引入线程
using System.Diagnostics;
namespace ThreadSynchronousDemo
{
class Program
{
static ReaderWriterLockSlim rws = new ReaderWriterLockSlim();
static List<int> list = new List<int>();
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("开始，ReaderWriterLockSlim 同步");
var t = new Thread(Read) { IsBackground=true};
var t2 = new Thread(Read) { IsBackground = true };
var t3 = new Thread(Read) { IsBackground = true };
var t4 = new Thread((() => Write("线程 1 "))) { IsBackground = true };
var t5 = new Thread((() => Write("线程 2"))) { IsBackground = true };
//读取数据线程
t.Start();
t2.Start();
t3.Start();
//写入数据线程
t4.Start();
t5.Start();
Console.Read();
}
static void Read()
{
Console.WriteLine("--------从List中读取数据-------------");
while (true)
{
try
{
rws.EnterReadLock();
foreach (var item in list)
{
Console.WriteLine("读取数据内容：{0}", item);
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
}
}
catch (Exception ex)
{
throw ex;
}
finally
{
rws.ExitReadLock();
}
}
}
static void Write(string threadName)
{
Console.WriteLine("--------往List中写数据-------------");
while (true)
{
try
{
int newInt = new Random().Next(1, 100);
rws.EnterUpgradeableReadLock();
if(!list.Contains(newInt))
{
//如果List中没有该数据，则写入
try
{
rws.EnterWriteLock();
list.Add(newInt);
Console.WriteLine("{0} 写入数据内容：{1}", threadName,newInt);
}
finally
{
rws.ExitWriteLock();
}
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1)); }
}
catch (Exception ex)
{
throw ex;
}
finally
{
rws.ExitUpgradeableReadLock();
}
}
}
}
}
2.程序运行结果，发下图。
程序启动后，直接运行五个线程，其中三个线程从集合中读取数据，二个线程往集合中写数据。
读锁允许多线程同时读取数据，写锁则在释放之前阻塞了其余的所有线程的操作。当线程获取了读锁，从集合中读取数据时，还要判断当前集合上是否有写锁要写数据，如果有写锁则会阻塞线程进行读取数据，从而会浪费时间。所以本例中使用了EnterUpgradeabledReadLock和ExitUpgradeabledReadLock方法，先获取读锁，然后读数据，如果要修改集合中的数据，则把锁升级成ReaderWriterLock然后进行写数据，最后 使用ExitWriteLock退出锁。
九、使用SpinWait类
SpinWait是一个混合同步构造，即先使用用户模式等待一段时间，然后切换到内核模式，以节省CPU时间。
1.代码如下
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; //引入线程
using System.Diagnostics;
namespace ThreadSynchronousDemo
{
class Program
{
static volatile bool isCompleted=false;
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("开始，SpinWait 同步");
var t = new Thread(UserModeWait);
var t2 = new Thread(HybirdSpinWait) ;
Console.WriteLine("开始，运行用户模式");
t.Start();
Thread.Sleep(50);
isCompleted = true;
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
isCompleted = false;
Console.WriteLine("开始，运行内核模式");
t2.Start();
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
isCompleted = true;
Console.Read();
}
static void UserModeWait()
{
Console.WriteLine("--------用户模式 等待-------------");
while (!isCompleted)
{
Console.Write("。");
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
}
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("用户模式 等待结束");
}
static void HybirdSpinWait()
{
var spin = new SpinWait();
Console.WriteLine("--------内核模式-------------");
while (!isCompleted)
{
spin.SpinOnce();
// NextSpinWillYield：其决定了调用SpinOnce方法的线程是否应该让出CPU
Console.WriteLine("是否应该让出CPU ：{0}",spin.NextSpinWillYield);
}
Console.WriteLine("内核模式 结束");
}
}
}
2.程序运行结果，如下2图。
程序中我们有一个执行无限循环的线程，在50ms之后主线程会设置isCompleted为true。我们可以在windows资源管理器，查看CPU的负载情况。
时间： 2024-10-01 13:55:34