Примечание
Для доступа к этой странице требуется авторизация. Вы можете попробовать войти или изменить каталоги.
Для доступа к этой странице требуется авторизация. Вы можете попробовать изменить каталоги.
В этом примере показано, как добавить ограничивающие и блокирующие функции в пользовательский класс коллекции путем реализации интерфейса System.Collections.Concurrent.IProducerConsumerCollection<T> в классе, а затем использования экземпляра класса в качестве внутреннего механизма хранения для System.Collections.Concurrent.BlockingCollection<T>. Дополнительные сведения о привязке и блокировке см. в Обзор блокировки.
Пример
Класс пользовательской коллекции — это базовая очередь приоритета, в которой уровни приоритета представлены в виде массива объектов System.Collections.Concurrent.ConcurrentQueue<T>. В каждой очереди не выполняется дополнительная сортировка.
В клиентском коде запускаются три задачи. Первая задача просто опрашивает клавиши клавиатуры, чтобы позволить отмену в любой момент во время выполнения. Вторая задача — поток производителя; он добавляет новые элементы в коллекцию блокировок и предоставляет каждому элементу приоритет на основе случайного значения. Третья задача удаляет элементы из коллекции по мере их доступности.
Поведение приложения можно изменить, сделав один из потоков быстрее, чем другой. Если производитель работает быстрее, вы заметите функциональность ограничения, поскольку блокирующая коллекция предотвращает добавление элементов, если она уже содержит количество элементов, указанное в конструкторе. Если потребитель действует быстрее, вы заметите, что функция блокировки активируется, когда потребитель ожидает добавления нового элемента.
namespace ProdConsumerCS
{
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
// Implementation of a priority queue that has bounding and blocking functionality.
public class SimplePriorityQueue<TPriority, TValue> : IProducerConsumerCollection<KeyValuePair<int, TValue>>
{
// Each internal queue in the array represents a priority level.
// All elements in a given array share the same priority.
private ConcurrentQueue<KeyValuePair<int, TValue>>[] _queues = null;
// The number of queues we store internally.
private int priorityCount = 0;
private int m_count = 0;
public SimplePriorityQueue(int priCount)
{
priorityCount = priCount;
_queues = new ConcurrentQueue<KeyValuePair<int, TValue>>[priorityCount];
for (int i = 0; i < priorityCount; i++)
_queues[i] = new ConcurrentQueue<KeyValuePair<int, TValue>>();
}
// IProducerConsumerCollection members
public bool TryAdd(KeyValuePair<int, TValue> item)
{
_queues[item.Key].Enqueue(item);
Interlocked.Increment(ref m_count);
return true;
}
public bool TryTake(out KeyValuePair<int, TValue> item)
{
bool success = false;
// Loop through the queues in priority order
// looking for an item to dequeue.
for (int i = 0; i < priorityCount; i++)
{
// Lock the internal data so that the Dequeue
// operation and the updating of m_count are atomic.
lock (_queues)
{
success = _queues[i].TryDequeue(out item);
if (success)
{
Interlocked.Decrement(ref m_count);
return true;
}
}
}
// If we get here, we found nothing.
// Assign the out parameter to its default value and return false.
item = new KeyValuePair<int, TValue>(0, default(TValue));
return false;
}
public int Count
{
get { return m_count; }
}
// Required for ICollection
void ICollection.CopyTo(Array array, int index)
{
CopyTo(array as KeyValuePair<int, TValue>[], index);
}
// CopyTo is problematic in a producer-consumer.
// The destination array might be shorter or longer than what
// we get from ToArray due to adds or takes after the destination array was allocated.
// Therefore, all we try to do here is fill up destination with as much
// data as we have without running off the end.
public void CopyTo(KeyValuePair<int, TValue>[] destination, int destStartingIndex)
{
ArgumentNullException.ThrowIfNull(destination);
ArgumentOutOfRangeException.ThrowIfNegative(destStartingIndex);
int remaining = destination.Length;
KeyValuePair<int, TValue>[] temp = this.ToArray();
for (int i = 0; i < destination.Length && i < temp.Length; i++)
destination[i] = temp[i];
}
public KeyValuePair<int, TValue>[] ToArray()
{
KeyValuePair<int, TValue>[] result;
lock (_queues)
{
result = new KeyValuePair<int, TValue>[this.Count];
int index = 0;
foreach (var q in _queues)
{
if (q.Count > 0)
{
q.CopyTo(result, index);
index += q.Count;
}
}
return result;
}
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
public IEnumerator<KeyValuePair<int, TValue>> GetEnumerator()
{
for (int i = 0; i < priorityCount; i++)
{
foreach (var item in _queues[i])
yield return item;
}
}
public bool IsSynchronized
{
get
{
throw new NotSupportedException();
}
}
public object SyncRoot
{
get { throw new NotSupportedException(); }
}
}
public class TestBlockingCollection
{
static void Main()
{
int priorityCount = 7;
SimplePriorityQueue<int, int> queue = new SimplePriorityQueue<int, int>(priorityCount);
var bc = new BlockingCollection<KeyValuePair<int, int>>(queue, 50);
CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
Task.Run(() =>
{
if (Console.ReadKey(true).KeyChar == 'c')
cts.Cancel();
});
// Create a Task array so that we can Wait on it
// and catch any exceptions, including user cancellation.
Task[] tasks = new Task[2];
// Create a producer thread. You can change the code to
// make the wait time a bit slower than the consumer
// thread to demonstrate the blocking capability.
tasks[0] = Task.Run(() =>
{
// We randomize the wait time, and use that value
// to determine the priority level (Key) of the item.
Random r = new Random();
int itemsToAdd = 40;
int count = 0;
while (!cts.Token.IsCancellationRequested && itemsToAdd-- > 0)
{
int waitTime = r.Next(2000);
int priority = waitTime % priorityCount;
var item = new KeyValuePair<int, int>(priority, count++);
bc.Add(item);
Console.WriteLine("added pri {0}, data={1}", item.Key, item.Value);
}
Console.WriteLine("Producer is done adding.");
bc.CompleteAdding();
},
cts.Token);
//Give the producer a chance to add some items.
Thread.SpinWait(1000000);
// Create a consumer thread. The wait time is
// a bit slower than the producer thread to demonstrate
// the bounding capability at the high end. Change this value to see
// the consumer run faster to demonstrate the blocking functionality
// at the low end.
tasks[1] = Task.Run(() =>
{
while (!bc.IsCompleted && !cts.Token.IsCancellationRequested)
{
Random r = new Random();
int waitTime = r.Next(2000);
Thread.SpinWait(waitTime * 70);
// KeyValuePair is a value type. Initialize to avoid compile error in if(success)
KeyValuePair<int, int> item = new KeyValuePair<int, int>();
bool success = false;
success = bc.TryTake(out item);
if (success)
{
// Do something useful with the data.
Console.WriteLine($"removed Pri = {item.Key} data = {item.Value} collCount= {bc.Count}");
}
else
{
Console.WriteLine($"No items to retrieve. count = {bc.Count}");
}
}
Console.WriteLine("Exited consumer loop");
},
cts.Token);
try
{
Task.WaitAll(tasks, cts.Token);
}
catch (OperationCanceledException e)
{
if (e.CancellationToken == cts.Token)
Console.WriteLine("Operation was canceled by user. Press any key to exit");
}
catch (AggregateException ae)
{
foreach (var v in ae.InnerExceptions)
Console.WriteLine(v.Message);
}
finally
{
cts.Dispose();
}
Console.ReadKey(true);
}
}
}
По умолчанию хранилище для System.Collections.Concurrent.BlockingCollection<T> является System.Collections.Concurrent.ConcurrentQueue<T>.
См. также
Совместная работа с нами на GitHub
Источник этого содержимого можно найти на GitHub, где также можно создавать и просматривать проблемы и запросы на вытягивание. Дополнительные сведения см. в нашем руководстве для участников.
