.NETマルチスレッド(九)同時同期

このセクションの主な内容は次のとおりです。

**単純ハイブリッドモード同期構造SimpleHybridLock**単純ハイブリッドモード同期構造スピンAnotherHybridLock**ハイブリッドモード同期構造、ManualResetEventSlim**ハイブリッドモード同期構造、SemaphoreSlim**BlockingCollection**
(5)簡単な混合モード同期構造
自分でSimpleHybridLockを実現

class SimpleHybridLock : IDisposable
{
    private int userLock = 0;
    private AutoResetEvent kernelLock = new AutoResetEvent(false);
    public void Enter()
    {
        if (Interlocked.Increment(ref userLock) == 1) { return; }
        kernelLock.WaitOne();
    }
    public void Leave()
    {
        if (Interlocked.Decrement(ref userLock) == 0) { return; }
        kernelLock.Set();
    }
    public void Dispose()
    {
        kernelLock.Dispose();
    }
}
//  
SimpleHybridLock myLock = new SimpleHybridLock();
int result = 0;
int taskCount = 1000;
List taskList = new List();
for (int i = 0; i < taskCount; i++)
{
    Task task = Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        for (int j = 0; j < 1000; j++)
        {
            myLock.Enter();
            result = result + 1;
            myLock.Leave();
        }
    });
    taskList.Add(task);
}
Task.WaitAll(taskList.ToArray());
Console.WriteLine(result);

(6)簡単な混合モード同期構造スピン
自分でAnotherHybridLockを実現

class AnotherHybridLock : IDisposable
{
    private int userLock = 0, ownThreadId = 0, ownCount = 0, spinCount = 4000;
    private AutoResetEvent kernelLock = new AutoResetEvent(false);
    public void Enter()
    {
        int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
        if (threadId == ownThreadId)
        {
            ownCount = ownCount + 1;
            return;
        }
        SpinWait spinWait = new SpinWait();
        for (int i = 0; i < spinCount; i++)
        {
            if (Interlocked.CompareExchange(ref userLock, 1, 0) == 0) { goto GotLock; }
            spinWait.SpinOnce();
        }
        if (Interlocked.Increment(ref userLock) > 1)
        {
            kernelLock.WaitOne();
        }
    GotLock:
        ownThreadId = threadId;
        ownCount = 1;
    }
    public void Leave()
    {
        int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
        if (threadId != ownThreadId)
        {
            throw new SynchronizationLockException("Lock not owned by calling thread");
        }
        ownCount = ownCount - 1;
        if (ownCount > 0)
        {
            return;
        }
        ownThreadId = 0;
        if (Interlocked.Decrement(ref userLock) == 0)
        {
            return;
        }
        kernelLock.Set();
    }
    public void Dispose() { kernelLock.Dispose(); }
}
//  
AnotherHybridLock myLock = new AnotherHybridLock();
int result = 0;
int taskCount = 1000;
List taskList = new List();
for (int i = 0; i < taskCount; i++)
{
    Task task = Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        for (int j = 0; j < 1000; j++)
        {
            myLock.Enter();
            result = result + 1;
            myLock.Leave();
        }
    });
    taskList.Add(task);
}
Task.WaitAll(taskList.ToArray());
Console.WriteLine(result);

(7)FCL独自のハイブリッドモード同期構造ManualResetEventSlim
FCL: Framework Class Library
ManualResetEventSlim【System.Threading.ManualResetEventSlim】
(1)有信号(2)無信号
「シグナル意図」に基づいて、適切なシナリオを選択

#  ， ， ， 
#  ， ， 
#  ：ManualResetEventSlim，AutoResetEvent, CountdownEvent, or Barrier

private static readonly ManualResetEventSlim signal = new ManualResetEventSlim();
static void Main(string[] args)
{
    Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        Thread.Sleep(10 * 1000);
        signal.Set(); //   signal
    });
    Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        signal.Wait();  //  ，  ....
                        //  ，signal  ，  CPU  
                        //   ....
        Console.WriteLine("hi");
    });
    Console.ReadLine();
}

(6)FCL独自のハイブリッドモード同期構築SemaphoreSlim
(1)共有リソースへの同時アクセスを制限するためのスレッド数(2)ハイブリッドモード構造は,可能な限り減らすためにスレッドコンテキストを切り替える.

//  3
private static readonly SemaphoreSlim signal = new SemaphoreSlim(3);
static void Main(string[] args)
{
    for (int i = 0; i < 10; i++) //  10 
    {
        Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            signal.Wait();  // 3 
                            //   ....
                            //  ，  ....
            Console.WriteLine("hi");
            Thread.Sleep(5 * 1000);
            signal.Release();   //  
        });
    }
    Console.ReadLine();
}

BlockingCollection【System.Collections.Concurrent.BlockingCollection】生産スレッド、消費スレッド
この集合を消費するときは、渋滞を待つ必要があります.もしこの集合を消費するときは、待たなくてもいいですか?簡単な例では、UIが消費スレッドである場合、UIスレッドは待ち時間でキュー内の項目の詳細を処理することはできません.非同期キュー
初見TPL Dataflow library

private static readonly BlockingCollection blockQueue = new BlockingCollection();

Task.Factory.StartNew(() =>
{
    int num = 10;
    while (num > 0)
    {
        blockQueue.Add(num);
        num = num - 1;
        Thread.Sleep(1 * 1000);
    }
    //blockQueue.CompleteAdding(); //  
});
//blockQueue.Add(3); //  ， 
//blockQueue.Take(); //  1 
foreach (int num in blockQueue.GetConsumingEnumerable()) //  ， 
{
    Console.WriteLine(num);
    Thread.Sleep(2 * 1000);
}
Console.WriteLine(blockQueue.Count); //  ， 
Console.ReadLine();