C#多線程編程實(shí)例實(shí)戰(zhàn)

2024-07-15 02:01:34

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供稿：網(wǎng)友

單個(gè)寫入程序/多個(gè)閱讀程序在.Net類庫中其實(shí)已經(jīng)提供了實(shí)現(xiàn)，即System.Threading.ReaderWriterLock類。本文通過對常見的單個(gè)寫入/多個(gè)閱讀程序的分析來探索c#的多線程編程。

　

問題的提出

　

所謂單個(gè)寫入程序/多個(gè)閱讀程序的線程同步問題，是指任意數(shù)量的線程訪問共享資源時(shí)，寫入程序（線程）需要修改共享資源，而閱讀程序（線程）需要讀取數(shù)據(jù)。在這個(gè)同步問題中，很容易得到下面二個(gè)要求：

　

1）當(dāng)一個(gè)線程正在寫入數(shù)據(jù)時(shí)，其他線程不能寫，也不能讀。

　

2）當(dāng)一個(gè)線程正在讀入數(shù)據(jù)時(shí)，其他線程不能寫，但能夠讀。

　

在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序環(huán)境中經(jīng)常遇到這樣的問題。比如說，有n個(gè)最終用戶，他們都要同時(shí)訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)庫。其中有m個(gè)用戶要將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，n-m個(gè)用戶要讀取數(shù)據(jù)庫中的記錄。

　

很顯然，在這個(gè)環(huán)境中，我們不能讓兩個(gè)或兩個(gè)以上的用戶同時(shí)更新同一條記錄，如果兩個(gè)或兩個(gè)以上的用戶都試圖同時(shí)修改同一記錄，那么該記錄中的信息就會(huì)被破壞。

　

我們也不讓一個(gè)用戶更新數(shù)據(jù)庫記錄的同時(shí)，讓另一用戶讀取記錄的內(nèi)容。因?yàn)樽x取的記錄很有可能同時(shí)包含了更新和沒有更新的信息，也就是說這條記錄是無效的記錄。

　

實(shí)現(xiàn)分析

　

規(guī)定任一線程要對資源進(jìn)行寫或讀操作前必須申請鎖。根據(jù)操作的不同，分為閱讀鎖和寫入鎖，操作完成之后應(yīng)釋放相應(yīng)的鎖。將單個(gè)寫入程序/多個(gè)閱讀程序的要求改變一下，可以得到如下的形式：

　

一個(gè)線程申請閱讀鎖的成功條件是：當(dāng)前沒有活動(dòng)的寫入線程。

　

一個(gè)線程申請寫入鎖的成功條件是：當(dāng)前沒有任何活動(dòng)（對鎖而言）的線程。

　

因此，為了標(biāo)志是否有活動(dòng)的線程，以及是寫入還是閱讀線程，引入一個(gè)變量m_nActive，如果m_nActive > 0，則表示當(dāng)前活動(dòng)閱讀線程的數(shù)目，如果m_nActive=0，則表示沒有任何活動(dòng)線程，m_nActive <0，表示當(dāng)前有寫入線程在活動(dòng)，注意m_nActive<0，時(shí)只能取-1的值，因?yàn)橹辉试S有一個(gè)寫入線程活動(dòng)。

　

為了判斷當(dāng)前活動(dòng)線程擁有的鎖的類型，我們采用了線程局部存儲(chǔ)技術(shù)（請參閱其它參考書籍），將線程與特殊標(biāo)志位關(guān)聯(lián)起來。

　

申請閱讀鎖的函數(shù)原型為：public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )，其中的參數(shù)為線程等待調(diào)度的時(shí)間。函數(shù)定義如下：

　

public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )

　

{

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