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C# 实现生产者消费者队列 (转)

2022年07月19日138dflying

按语:按照下面文档,测试成功;

https://www.cnblogs.com/samgk/p/4772806.html

开发过程中经常会碰到这样的场景:需要从一个地方获取一些数据,然后处理数据并将其保存在数据库中。

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private void FetchData() {}
private void SaveData() {}
static void Main( string [] args)
{
     for ( int i = 0; i < 10; i++)
     {
         FetchData();  // 获取数据
         SaveData();  // 处理并保存
     }
}

例如上述代码例子这样顺序执行,执行会很慢,原因是获取数据和处理并保存的过程都可能导致阻塞,然而FetchData()每次取数据并不需要等待上一条数据保存完成再进行。

这样的场景非常适合用生产者消费者队列:生产者就是FetchData(),用来生产数据;消费者SaveData(),用来消费数据。

举个实际例子,我们需要通过一个Web Api获取一些城市的天气情况,并将其保存到数据库中。

实现方式:

  1. 需要一个任务队列,生产者可以向队列中插入任务,消费者可以从任务队列中取出任务来执行。
  2. 为保证线程安全,使用一个锁来保护这个队列的访问。
  3. 制定一个退出策略,在所有任务完成时释放资源。

下边是实现的完整代码:

复制代码
class Program 
    { 
        // 任务队列 
        static Queue<string> _tasks = new Queue<string>(); // 为保证线程安全,使用一个锁来保护_task的访问 readonly static object _locker = new object(); // 通过 _wh 给工作线程发信号 static EventWaitHandle _wh = new AutoResetEvent(false); static Thread _worker; static void Main(string[] args) { // 需要获取天气情况的城市对应代码 var cityIds = new List<int> {101280601, 101010100, 101020100, 101110101, 101040100}; // 任务开始,启动工作线程 _worker = new Thread(Work); _worker.Start(); // 生产者将数据插入队里中,并给工作线程发信号 foreach (var cityId in cityIds) EnqueueTask(FetchData(cityId)); // 任务结束  Dispose(); } /// <summary>执行工作</summary> static void Work() { while (true) { string work = null; lock (_locker) { if (_tasks.Count > 0) { work = _tasks.Dequeue(); // 有任务时,出列任务 if (work == null) // 退出机制:当遇见一个null任务时,代表任务结束 return; } } if (work != null) SaveData(work); // 任务不为null时,处理并保存数据 else _wh.WaitOne(); // 没有任务了,等待信号  } } /// <summary>插入任务</summary> static void EnqueueTask(string task) { lock (_locker) _tasks.Enqueue(task); // 向队列中插入任务  _wh.Set(); // 给工作线程发信号  } /// <summary>结束释放</summary> static void Dispose() { EnqueueTask(null); // 插入一个Null任务,通知工作线程退出 _worker.Join(); // 等待工作线程完成 _wh.Close(); // 释放资源  } /// <summary>获取数据</summary> static string FetchData(int cityId) { var wc = new WebClient { Encoding = Encoding.UTF8 }; var url = string.Format("http://www.weather.com.cn/adat/sk/{0}.html", cityId); return wc.DownloadString(url); } /// <summary>处理保存</summary> static void SaveData(string data) { var weatherInfo = (JsonConvert.DeserializeObject(data, typeof(Dictionary<string, Weatherinfo>)) as Dictionary<string, Weatherinfo>)["weatherinfo"]; Console.WriteLine("[{0}]:{1} 气温({2}) 风向({3}) 风力({4})", weatherInfo.Time, weatherInfo.City, weatherInfo.Temp, weatherInfo.Wd, weatherInfo.Ws); Thread.Sleep(200); // 模拟数据保存  } } public class Weatherinfo { public string City { get; set; } public string Temp { get; set; } public string Time { get; set; } public string Wd { get; set; } public string Ws { get; set; } } }
复制代码

 解释:

  1. Main方法中,我们首先启动了一个工作线程,由于此时队列中没有任务,因此工作线程在等待信号。
  2. 通过EnqueueTask向队列中插入任务,并通过等待句柄_wh发信号给工作线程,工作线程收到信号后就开始执行处理保存。
  3. 当生产者获取完所有数据时,插入null任务,并等待工作线程完成。工作线程最后执行到null任务时退出。

本文参考链接:https://www.cnblogs.com/xihong2014/p/11174623.html