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C#多線程編程實例實戰(zhàn)

2024-07-16 17:58:48
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供稿:網(wǎng)友
單個寫入程序/多個閱讀程序在.Net類庫中其實已經(jīng)提供了實現(xiàn),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(shù)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(shù)據(jù)。在這個同步問題中,很容易得到下面二個要求:

 

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

 

2) 當(dāng)一個線程正在讀入數(shù)據(jù)時,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個最終用戶,他們都要同時訪問同一個數(shù)據(jù)庫。其中有m個用戶要將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,n-m個用戶要讀取數(shù)據(jù)庫中的記錄。

 

很顯然,在這個環(huán)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(shù)據(jù)庫記錄的同時,讓另一用戶讀取記錄的內(nèi)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(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(dāng)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(dāng)前沒有任何活動(對鎖而言)的線程。

 

因此,為了標(biāo)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(dāng)前活動閱讀線程的數(shù)目,如果m_nActive=0,則表示沒有任何活動線程,m_nActive <0,表示當(dāng)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(dāng)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(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)度的時間。函數(shù)定義如下:

 

public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )

 

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