在開發(fā)程序的過程中，難免少不了寫入錯誤日志這個關(guān)鍵功能。實(shí)現(xiàn)這個功能，可以選擇使用第三方日志插件，也可以選擇使用數(shù)據(jù)庫，還可以自己寫個簡單的方法把錯誤信息記錄到日志文件。
選擇最后一種方法實(shí)現(xiàn)的時候，若對文件操作與線程同步不熟悉，問題就有可能出現(xiàn)了，因?yàn)橥粋€文件并不允許多個線程同時寫入，否則會提示“文件正在由另一進(jìn)程使用，因此該進(jìn)程無法訪問此文件”。
這是文件的并發(fā)寫入問題，就需要用到線程同步。而微軟也給線程同步提供了一些相關(guān)的類可以達(dá)到這樣的目的，本文使用到的 System.Threading.ReaderWriterLockSlim 便是其中之一。
該類用于管理資源訪問的鎖定狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)多線程讀取或進(jìn)行獨(dú)占式寫入訪問。利用這個類，我們就可以避免在同一時間段內(nèi)多線程同時寫入一個文件而導(dǎo)致的并發(fā)寫入問題。
讀寫鎖是以 ReaderWriterLockSlim 對象作為鎖管理資源的，不同的 ReaderWriterLockSlim 對象中鎖定同一個文件也會被視為不同的鎖進(jìn)行管理，這種差異可能會再次導(dǎo)致文件的并發(fā)寫入問題，所以 ReaderWriterLockSlim 應(yīng)盡量定義為只讀的靜態(tài)對象。
ReaderWriterLockSlim 有幾個關(guān)鍵的方法，本文僅討論寫入鎖：
調(diào)用 EnterWriteLock 方法 進(jìn)入寫入狀態(tài)，在調(diào)用線程進(jìn)入鎖定狀態(tài)之前一直處于阻塞狀態(tài)，因此可能永遠(yuǎn)都不返回。
調(diào)用 TryEnterWriteLock 方法 進(jìn)入寫入狀態(tài)，可指定阻塞的間隔時間，如果調(diào)用線程在此間隔期間并未進(jìn)入寫入模式，將返回false。
調(diào)用 ExitWriteLock 方法 退出寫入狀態(tài)，應(yīng)使用 finally 塊執(zhí)行 ExitWriteLock 方法，從而確保調(diào)用方退出寫入模式。
Don't talk, show me the code.
1.多線程同時寫入文件
class Program { static int LogCount = 100; static int WritedCount = 0; static int FailedCount = 0; static void Main(string[] args) { //迭代運(yùn)行寫入日志記錄，由于多個線程同時寫入同一個文件將會導(dǎo)致錯誤 Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); Console.WriteLine(string.Format("/r/nLog Count:{0}./t/tWrited Count:{1}./tFailed Count:{2}.", LogCount.ToString(), WritedCount.ToString(), FailedCount.ToString())); Console.Read(); } static void WriteLog() { try { var logFilePath = "log.txt"; var now = DateTime.Now; var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}.{3}/r/n", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), now.Millisecond.ToString()); File.AppendAllText(logFilePath, logContent); WritedCount++; } catch (Exception ex) { FailedCount++; Console.WriteLine(ex.Message); } } }運(yùn)行結(jié)果：
不使用讀寫鎖，只有部分日志成功寫入了日志文件。
2.多線程使用讀寫鎖同步寫入文件
class Program { static int LogCount = 100; static int WritedCount = 0; static int FailedCount = 0; static void Main(string[] args) { //迭代運(yùn)行寫入日志記錄 Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); Console.WriteLine(string.Format("/r/nLog Count:{0}./t/tWrited Count:{1}./tFailed Count:{2}.", LogCount.ToString(), WritedCount.ToString(), FailedCount.ToString())); Console.Read(); } //讀寫鎖，當(dāng)資源處于寫入模式時，其他線程寫入需要等待本次寫入結(jié)束之后才能繼續(xù)寫入 static ReaderWriterLockSlim LogWriteLock = new ReaderWriterLockSlim(); static void WriteLog() { try { //設(shè)置讀寫鎖為寫入模式獨(dú)占資源，其他寫入請求需要等待本次寫入結(jié)束之后才能繼續(xù)寫入 //注意：長時間持有讀線程鎖或?qū)懢€程鎖會使其他線程發(fā)生饑餓 (starve)。 為了得到最好的性能，需要考慮重新構(gòu)造應(yīng)用程序以將寫訪問的持續(xù)時間減少到最小。 // 從性能方面考慮，請求進(jìn)入寫入模式應(yīng)該緊跟文件操作之前，在此處進(jìn)入寫入模式僅是為了降低代碼復(fù)雜度 // 因進(jìn)入與退出寫入模式應(yīng)在同一個try finally語句塊內(nèi)，所以在請求進(jìn)入寫入模式之前不能觸發(fā)異常，否則釋放次數(shù)大于請求次數(shù)將會觸發(fā)異常 LogWriteLock.EnterWriteLock(); var logFilePath = "log.txt"; var now = DateTime.Now; var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}.{3}/r/n", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), now.Millisecond.ToString()); File.AppendAllText(logFilePath, logContent); WritedCount++; } catch (Exception) { FailedCount++; } finally { //退出寫入模式，釋放資源占用 //注意：一次請求對應(yīng)一次釋放 // 若釋放次數(shù)大于請求次數(shù)將會觸發(fā)異常[寫入鎖定未經(jīng)保持即被釋放] // 若請求處理完成后未釋放將會觸發(fā)異常[此模式不下允許以遞歸方式獲取寫入鎖定] LogWriteLock.ExitWriteLock(); } } }運(yùn)行結(jié)果：
使用讀寫鎖，全部日志成功寫入了日志文件。
3.測試復(fù)雜多線程環(huán)境下使用讀寫鎖同步寫入文件
class Program { static int LogCount = 1000; static int SumLogCount = 0; static int WritedCount = 0; static int FailedCount = 0; static void Main(string[] args) { //往線程池里添加一個任務(wù)，迭代寫入N個日志 SumLogCount += LogCount; ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) => { Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); }); //在新的線程里，添加N個寫入日志的任務(wù)到線程池 SumLogCount += LogCount; var thread1 = new Thread(() => { Parallel.For(0, LogCount, e => { ThreadPool.QueueUserWorkItem((subObj) => { WriteLog(); }); }); }); thread1.IsBackground = false; thread1.Start(); //添加N個寫入日志的任務(wù)到線程池 SumLogCount += LogCount; Parallel.For(0, LogCount, e => { ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) => { WriteLog(); }); }); //在新的線程里，迭代寫入N個日志 SumLogCount += LogCount; var thread2 = new Thread(() => { Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); }); thread2.IsBackground = false; thread2.Start(); //在當(dāng)前線程里，迭代寫入N個日志 SumLogCount += LogCount; Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); Console.WriteLine("Main Thread Processed./r/n"); while (true) { Console.WriteLine(string.Format("Sum Log Count:{0}./t/tWrited Count:{1}./tFailed Count:{2}.", SumLogCount.ToString(), WritedCount.ToString(), FailedCount.ToString())); Console.ReadLine(); } } //讀寫鎖，當(dāng)資源處于寫入模式時，其他線程寫入需要等待本次寫入結(jié)束之后才能繼續(xù)寫入 static ReaderWriterLockSlim LogWriteLock = new ReaderWriterLockSlim(); static void WriteLog() { try { //設(shè)置讀寫鎖為寫入模式獨(dú)占資源，其他寫入請求需要等待本次寫入結(jié)束之后才能繼續(xù)寫入 //注意：長時間持有讀線程鎖或?qū)懢€程鎖會使其他線程發(fā)生饑餓 (starve)。 為了得到最好的性能，需要考慮重新構(gòu)造應(yīng)用程序以將寫訪問的持續(xù)時間減少到最小。 // 從性能方面考慮，請求進(jìn)入寫入模式應(yīng)該緊跟文件操作之前，在此處進(jìn)入寫入模式僅是為了降低代碼復(fù)雜度 // 因進(jìn)入與退出寫入模式應(yīng)在同一個try finally語句塊內(nèi)，所以在請求進(jìn)入寫入模式之前不能觸發(fā)異常，否則釋放次數(shù)大于請求次數(shù)將會觸發(fā)異常 LogWriteLock.EnterWriteLock(); var logFilePath = "log.txt"; var now = DateTime.Now; var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}.{3}/r/n", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), now.Millisecond.ToString()); File.AppendAllText(logFilePath, logContent); WritedCount++; } catch (Exception) { FailedCount++; } finally { //退出寫入模式，釋放資源占用 //注意：一次請求對應(yīng)一次釋放 // 若釋放次數(shù)大于請求次數(shù)將會觸發(fā)異常[寫入鎖定未經(jīng)保持即被釋放] // 若請求處理完成后未釋放將會觸發(fā)異常[此模式不下允許以遞歸方式獲取寫入鎖定] LogWriteLock.ExitWriteLock(); } } }運(yùn)行結(jié)果：
部分日志文件內(nèi)容：
...Tid: 36 2016年12月11日 15:29:22.825Tid: 29 2016年12月11日 15:29:22.830Tid: 6 2016年12月11日 15:29:22.838Tid: 26 2016年12月11日 15:29:22.845Tid: 34 2016年12月11日 15:29:22.854Tid: 24 2016年12月11日 15:29:22.863Tid: 27 2016年12月11日 15:29:22.872Tid: 14 2016年12月11日 15:29:22.877Tid: 23 2016年12月11日 15:29:22.886Tid: 20 2016年12月11日 15:29:22.892Tid: 30 2016年12月11日 15:29:22.898Tid: 9 2016年12月11日 15:29:22.904Tid: 21 2016年12月11日 15:29:22.909Tid: 22 2016年12月11日 15:29:22.915Tid: 7 2016年12月11日 15:29:22.920Tid: 3 2016年12月11日 15:29:22.925Tid: 12 2016年12月11日 15:29:22.931Tid: 5 2016年12月11日 15:29:22.937Tid: 13 2016年12月11日 15:29:22.942Tid: 11 2016年12月11日 15:29:22.947Tid: 19 2016年12月11日 15:29:22.953Tid: 37 2016年12月11日 15:29:22.958Tid: 37 2016年12月11日 15:29:22.964Tid: 40 2016年12月11日 15:29:22.970Tid: 40 2016年12月11日 15:29:22.975Tid: 40 2016年12月11日 15:29:22.980Tid: 40 2016年12月11日 15:29:22.985Tid: 40 2016年12月11日 15:29:22.991Tid: 40 2016年12月11日 15:29:22.997Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.3Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.9Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.14Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.20Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.27Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.33Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.38Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.44Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.49Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.57Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.63Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.68Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.74Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.80Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.86Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.93Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.99Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.105Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.110Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.116Tid: 38 2016年12月11日 15:29:23.122Tid: 38 2016年12月11日 15:29:23.128Tid: 28 2016年12月11日 15:29:23.134Tid: 19 2016年12月11日 15:29:23.139Tid: 25 2016年12月11日 15:29:23.146Tid: 37 2016年12月11日 15:29:23.152Tid: 39 2016年12月11日 15:29:23.158Tid: 32 2016年12月11日 15:29:23.164Tid: 33 2016年12月11日 15:29:23.170Tid: 31 2016年12月11日 15:29:23.176Tid: 35 2016年12月11日 15:29:23.182Tid: 40 2016年12月11日 15:29:23.189Tid: 15 2016年12月11日 15:29:23.194Tid: 18 2016年12月11日 15:29:23.202Tid: 17 2016年12月11日 15:29:23.208Tid: 10 2016年12月11日 15:29:23.215Tid: 16 2016年12月11日 15:29:23.221
復(fù)雜多線程環(huán)境下使用讀寫鎖，全部日志成功寫入了日志文件，由ThreadId和DateTime可以看出是由不同的線程同步寫入。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來一定的幫助，同時也希望多多支持VEVB武林網(wǎng)！
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