以文本方式查看主题 - 计算机科学论坛 (http://bbs.xml.org.cn/index.asp) -- 『 Dot NET,C#,ASP,VB 』 (http://bbs.xml.org.cn/list.asp?boardid=43) ---- C#多线程编程实例 (http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardid=43&rootid=&id=76597) |
-- 作者:卷积内核 -- 发布时间:9/5/2009 8:37:00 AM -- C#多线程编程实例 问题的提出 所谓单个写入程序/多个阅读程序的线程同步问题,是指任意数量的线程访问共享资源时,写入程序(线程)需要修改共享资源,而阅读程序(线程)需要读取数据。在这个同步问题中,很容易得到下面二个要求: 1)当一个线程正在写入数据时,其他线程不能写,也不能读; 2)当一个线程正在读入数据时,其他线程不能写,但能够读。 在数据库应用程序环境中经常遇到这样的问题。比如说,有n个最终用户,他们都要同时访问同一个数据库。其中有m个用户要将数据存入数据库,n-m个用户要读取数据库中的记录。 很显然,在这个环境中,我们不能让两个或两个以上的用户同时更新同一条记录,如果两个或两个以上的用户都试图同时修改同一记录,那么该记录中的信息就会被破坏。 我们也不让一个用户更新数据库记录的同时,让另一用户读取记录的内容。因为读取的记录很有可能同时包含了更新和没有更新的信息,也就是说这条记录是无效的记录。 实现分析 规定任一线程要对资源进行写或读操作前必须申请锁。根据操作的不同,分为阅读锁和写入锁,操作完成之后应释放相应的锁。将单个写入程序/多个阅读程序的要求改变一下,可以得到如下的形式: 一个线程申请阅读锁的成功条件是:当前没有活动的写入线程。 一个线程申请写入锁的成功条件是:当前没有任何活动(对锁而言)的线程。 因此,为了标志是否有活动的线程,以及是写入还是阅读线程,引入一个变量m_nActive,如果m_nActive > 0,则表示当前活动阅读线程的数目,如果m_nActive=0,则表示没有任何活动线程,m_nActive <0,表示当前有写入线程在活动,注意m_nActive<0,时只能取-1的值,因为只允许有一个写入线程活动。 为了判断当前活动线程拥有的锁的类型,我们采用了线程局部存储技术(请参阅其它参考书籍),将线程与特殊标志位关联起来。 申请阅读锁的函数原型为:public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout ),其中的参数为线程等待调度的时间。函数定义如下: |
-- 作者:卷积内核 -- 发布时间:9/5/2009 8:38:00 AM -- public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout ) { // m_mutext很快可以得到,以便进入临界区 m_mutex.WaitOne( ); if( bExistingWriter ) { //等待阅读线程数目加1,当有锁释放时,根据此数目来调度线程 m_nWaitingReaders++; { //当前活动线程加1 m_mutex.ReleaseMutex(); //存储锁标志为Reader if( obj != null ) { } 它首先进入临界区(用以在多线程环境下保证活动线程数目的操作的正确性)判断当前活动线程的数目,如果有写线程(m_nActive<0)存在,则等待指定的时间并且等待的阅读线程数目加1。如果当前活动线程是读线程(m_nActive>=0),则可以让读线程继续运行。 申请写入锁的函数原型为:public void AcquireWriterLock( int millisecondsTimeout ),其中的参数为等待调度的时间。函数定义如下: |
-- 作者:卷积内核 -- 发布时间:9/5/2009 8:39:00 AM -- public void AcquireWriterLock( int millisecondsTimeout ) { bool bNoActive = m_nActive == 0; if( !bNoActive ) { m_nWaitingWriters++; } else System.LocalDataStoreSlot slot = Thread.GetNamedDataSlot( "myReaderWriterLockDataSlot" ); object obj = Thread.GetData( slot ); { Thread.SetData( slot, LockFlags.Writer ); { //如果有活动线程,等待指定的时间 if( !bNoActive ) 它首先进入临界区判断当前活动线程的数目,如果当前有活动线程存在,不管是写线程还是读线程(m_nActive),线程将等待指定的时间并且等待的写入线程数目加1,否则线程拥有写的权限。 释放阅读锁的函数原型为:public void ReleaseReaderLock()。函数定义如下: public void ReleaseReaderLock() { { return; bool bReader = true; switch( flag ) if( !bReader ) { m_nActive --; autoresetevent = this.m_aeWriters ; } } m_mutex.ReleaseMutex(); |
-- 作者:卷积内核 -- 发布时间:9/5/2009 8:40:00 AM -- 释放阅读锁时,首先判断当前线程是否拥有阅读锁(通过线程局部存储的标志),然后判断是否有等待的阅读线程,如果有,先将当前活动线程加1,等待阅读线程数目减1,然后置事件为有信号。如果没有等待的阅读线程,判断是否有等待的写入线程,如果有则活动线程数目减1,等待的写入线程数目减1。释放写入锁与释放阅读锁的过程基本一致,可以参看源代码。 注意在程序中,释放锁时,只会唤醒一个阅读程序,这是因为使用AutoResetEvent的原历,读者可自行将其改成ManualResetEvent,同时唤醒多个阅读程序,此时应令m_nActive等于整个等待的阅读线程数目。 测试 测试程序取自.Net FrameSDK中的一个例子,只是稍做修改。测试程序如下: try { Console.WriteLine("Start Resource reading (Thread={0})", threadNum); Thread.Sleep(250); Console.WriteLine("Stop Resource reading (Thread={0})", threadNum); finally { rwl.ReleaseReaderLock(); } } public void Write(Int32 threadNum) { finally { rwl.ReleaseWriterLock(); static Int32 numAsyncOps = 20; asyncOpsAreDone.WaitOne(); // The callback method's signature MUST match that of a System.Threading.TimerCallback |
W 3 C h i n a ( since 2003 ) 旗 下 站 点 苏ICP备05006046号《全国人大常委会关于维护互联网安全的决定》《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》 |
70.313ms |