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C#并发编程

2024-10-16 06:13:39   219人阅读

最近看C# 并发编程··，这里做一下总结··多线程，异步，并行，大部分都是最近看C#并发编程这个书涉及到的··这里仅仅列出实现方式，书里边介绍的其他的东西没有设计比如取消操作，同步操作，集合之类的东西

线程：Thread，ThreadPool，BackgroundWorker，

Thread 可以又更多控制··ThreadPool就是丢进去系统好管理线程，BackgroundWorker相当于加了事件的线程，用在thread执行函数里边加事件，外边注册加invoke就可以实现类似backgroundworker的功能，

但是机制好像不太一样，看了反编译的方法invoke里边的代码 带了大量的非托管代码··看不大懂··，backgroundworker内部使用委托的异步执行方式，就是begininvoke,  C#的begininvoke内部实现好像就是多线程，通过同步上下文回到ui线程实现类似invoke 的操作

thread 和threadpool都可以传递一个委托进去，这样可以通过委托做一些特殊操作··也可以直接定义个事件实现通知进度的功能

4.5的async/await  里边iprogress也能实现类似报告进度功能

 代码在winform窗体里边执行               
 private event EventHandler myevent;
//thread
                  myevent += delegate {
                      Invoke(new EventHandler(delegate {
                          Text = "threadtest";
                      }));
                  };
                  Action myaction = new Action(() => {
                      MessageBox.Show("delegatetest");
                  });
                  new Thread(new ParameterizedThreadStart((obj) =>
                  {
                      //dosomthing
                      Thread.Sleep(2000);
                      (obj as Action)();
                  })).Start(myaction);

                  new Thread(new ThreadStart(() =>
                  {
                      //dosomething
                      Thread.Sleep(2000);
                      myevent?.Invoke(null, new EventArgs());
                  })).Start();
                  
                  //backgroundworker
                  BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();
                  worker.WorkerReportsProgress = true;
                  worker.DoWork += delegate {
                      //dosomething
                      Thread.Sleep(2000);
                      worker.ReportProgress(100);
                  };
                  worker.ProgressChanged += (send, stat) =>
                  {
                      Text = "doworker";
                  };
                  worker.RunWorkerAsync();
                  
                  //threadpool
                  ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback((stat) => {
                      //dosomthing
                      Thread.Sleep(1000);

                  }));
                  //task 异步
                  Task t = new Task(() => {
                      //dosomething
                      Thread.Sleep(3000);
                      
                  });
                  Action<Task> taction = new Action<Task>((tas) => {
                          Text = "Task";
                  });
                  var context = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();//这里创建一个当前上下文的人物调度器，其实就是当前的ui线程上下文
                  t.ContinueWith(taction, context);//吧上边的调度器传入，接着的这个人物就会用这个调度器执行，内部起始就是post方法把操作放在当前ui线程进行同步执行，这样就不会报错了
                  t.Start();//这里是异步的方式，默认是以线程池的方式执行，如果在这里方式ui操作会报错线程间操作无效

之前的异步编程，通过beginInvoke ，委托和control都有类似方法，invoke就是同步执行， begininvoke异步执行，这个里边据说也是用线程池实现的异步

            Action act = new Action(() => {
                Thread.Sleep(2000);
                Console.WriteLine("121231");
            });
            var callback = new AsyncCallback((iasynccallback) =>
            {
                Console.WriteLine("OK");
            });
            var res=act.BeginInvoke(callback, null);
            Console.WriteLine("异步测试");
            act.EndInvoke(res);

上边有Task的写法，task通过任务调度器也就是TaskScheduler来实现调度，可以在当前线程执行，也可以通过线程池执行，这个TaskScheduler 有两种实现，一种是用线程池实现，一种用上下文实现类似上边的backgroundworker，

也就是SynchronizationContext这个类，这个类又一个Post方法可以将异步的方法以同步的方式执行到指定的上下文中去，

而4.5里边的async/await也是以类似的方式，又上下文这个概念，这个async/await 花样可多了···这里就不多说了。。。

这里举个例子，可以把窗体时间直接定义为异步函数，这样事件方法里边用await去异步执行，而在方法中又可以直接刷新ui，下边的代码是可以运行成功的· 这个完全颠覆了之前的写法··之前的如果要进行异步，比如线程中要更新ui就要invoke否则肯定要报错，或者使用上面委托的异步执行通过回调函数的方式去执行ui刷新应该也是要invoke的

 btn.Click += Displaywebstringlength;


        async void Displaywebstringlength(object sender,EventArgs e)
        {
            label.Text = "Fethcing";
            using (HttpClient client = new HttpClient())                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   
            {
                string text =await client.GetStringAsync(@"https://www.baidu.com/");
                label.Text = text.Length.ToString();
            }
        }

并行·

当有大量的不相干的事的集合要进行操作就可以用并行了也就是Parallel，这玩意内部也是用task实现的但是实现写好复杂 没看明白·····总之碉堡了···

也可以用对应的linq实现PLINQ，

建议使用Parallel 这个会根据cpu状态动态调整，而plinq没有这个考虑

比如我有一堆文件要读取，就可以这样读，或者我要检查局域网的那些IP能ping同，或者做一些数字的聚合操作

            var nums = Enumerable.Range(1, 20);
            Parallel.ForEach(nums, new Action<int>(n => Console.WriteLine(n)));//Parallel的实现
            nums.AsParallel().ForAll(n => Console.WriteLine(n));//Plinq的实现

TPL数据流，就是把事件弄的想流一样执行·· 我实在没搞明白这玩意又啥用 反正很流弊l啦，这个东西需要用nuget下一个微软的库，这个库是额外，也就是不包含在fcl中，Microsoft.Tpl.Dataflow

        static async Task Test()
        {
            //string uri = @"https://www.baidu.com/";
            //string res = await DownloadWrithRitries(uri);
            //Console.WriteLine(res); 
            var multiplyBlock = new TransformBlock<int, int>(item => {
                item = item * 2;
                Console.WriteLine(item);
                return item;
            });
            var substractblock = new TransformBlock<int, int>(item => {
                item = item - 2;
                Console.WriteLine(item);
                return item;
            });
            var opions = new DataflowLinkOptions { PropagateCompletion = true };
            multiplyBlock.LinkTo(substractblock, opions);
            multiplyBlock.AsObserver().OnNext(20);
            multiplyBlock.Complete();
            await substractblock.Completion;
        }

Rx这个也是要通过nuget安装Rx-Main，这玩意是基于IObservable<T>也就是观察者模式·的玩意··这里不做解释了···主要是我的nuget没下到这玩意·····

这里这是列举了这些异步的方式· 应该都支持取消操作，类似CancellationTokenSource这个类型的东西·

所以书里边推荐使用Task和async/await，

然后还有涉及同步方式的问题主要是阻塞锁，异步锁SemaphoreSlim(其实是限流)，阻塞信号

或者使用线程安全集合比如ConcurrentBag，ConcurrentDictionary分别对应列表和字典的线程安全集合，类似的还有栈和队列以及set的实现，这玩意内部实现好像就是monitor和innerlock配合，说是效率还可以·

·贴个代码··这个是反编译的ConcurrentBag的添加操作代码

private void AddInternal(ConcurrentBag<T>.ThreadLocalList list, T item)
{
    bool flag = false;
    try
    {
        Interlocked.Exchange(ref list.m_currentOp, 1);
        if (list.Count < 2 || this.m_needSync)
        {
            list.m_currentOp = 0;
            Monitor.Enter(list, ref flag);
        }
        list.Add(item, flag);
    }
    finally
    {
        list.m_currentOp = 0;
        if (flag)
        {
            Monitor.Exit(list);
        }
    }
}

另外微软还有一个不可变集合库，这玩意需要去nuget下载，都是以Immutable开头的··

所谓的不可变意思是每次操作都返回一个全新的集合，在api实现的时候集合里边实现的存储共享···具体怎么实现就不知道了

          var stack = ImmutableStack<int>.Empty;
                stack = stack.Push(13);
                var biggerstack = stack.Push(7);
                foreach (var item in stack)
                    Console.WriteLine(item);
                foreach (var item in biggerstack)
                    Console.WriteLine(item);
//两个栈共享了存储项目13的内存

 

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