C#多線程編程實例實戰

2024-07-16 17:58:48

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供稿：網友

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

　

問題的提出

　

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

　

1）當一個線程正在寫入數據時，其他線程不能寫，也不能讀。

　

2）當一個線程正在讀入數據時，其他線程不能寫，但能夠讀。

　

在數據庫應用程序環境中經常遇到這樣的問題。比如說，有n個最終用戶，他們都要同時訪問同一個數據庫。其中有m個用戶要將數據存入數據庫，n-m個用戶要讀取數據庫中的記錄。

　

很顯然，在這個環境中，我們不能讓兩個或兩個以上的用戶同時更新同一條記錄，如果兩個或兩個以上的用戶都試圖同時修改同一記錄，那么該記錄中的信息就會被破壞。

　

我們也不讓一個用戶更新數據庫記錄的同時，讓另一用戶讀取記錄的內容。因為讀取的記錄很有可能同時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。

　

實現分析

　

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

　

一個線程申請閱讀鎖的成功條件是：當前沒有活動的寫入線程。

　

一個線程申請寫入鎖的成功條件是：當前沒有任何活動（對鎖而言）的線程。

　

因此，為了標志是否有活動的線程，以及是寫入還是閱讀線程，引入一個變量m_nActive，如果m_nActive > 0，則表示當前活動閱讀線程的數目，如果m_nActive=0，則表示沒有任何活動線程，m_nActive <0，表示當前有寫入線程在活動，注意m_nActive<0，時只能取-1的值，因為只允許有一個寫入線程活動。

　

為了判斷當前活動線程擁有的鎖的類型，我們采用了線程局部存儲技術（請參閱其它參考書籍），將線程與特殊標志位關聯起來。

　

申請閱讀鎖的函數原型為：public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )，其中的參數為線程等待調度的時間。函數定義如下：

　

public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )

　

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