C# Luồng và Hàng đợi

Question

Đây không phải là về các phương pháp khác nhau mà tôi có thể hoặc nên sử dụng để sử dụng hàng đợi theo cách tốt nhất, thay vào đó tôi đã thấy điều gì đó không có ý nghĩa với tôi.

void Runner() { 
    // member variable 
    queue = Queue.Synchronized(new Queue()); 
    while (true) { 
     if (0 < queue.Count) { 
      queue.Dequeue(); 
     } 
    } 
} 

này được chạy trong một chủ đề duy nhất:

var t = new Thread(Runner); 
t.IsBackground = true; 
t.Start(); 

sự kiện khác là "Enqueue" ing những nơi khác. Những gì tôi đã thấy xảy ra là trong một khoảng thời gian, Dequeue sẽ thực sự ném InvalidOperationException, hàng đợi rỗng. Điều này sẽ không thể nhìn thấy như thế nào số lượng đảm bảo có cái gì đó ở đó, và tôi tích cực rằng không có gì khác là "Dequeue" ing.

Câu hỏi (s):

1. Có thể rằng Enqueue thực sự làm tăng số lượng trước khi mặt hàng đó là hoàn toàn vào hàng đợi (theo đúng nghĩa ...)?
2. Có thể chủ đề đang khởi động lại bằng cách nào đó (hết hạn, đặt lại ...) tại câu lệnh Dequeue, nhưng ngay sau khi nó đã xóa một mục?

Chỉnh sửa (làm rõ):

Những mảnh đang là một phần của một lớp Wrapper mà thực hiện các chủ đề nền helper. Dequeue ở đây là Dequeue duy nhất, và tất cả Enqueue/Dequeue là trên biến thành viên được đồng bộ (hàng đợi).

Answer 1

Sử dụng Trình phản xạ, bạn có thể thấy rằng không, số lượng không tăng lên cho đến khi mục được thêm vào.

Như Ben chỉ ra, có vẻ như bạn có nhiều người gọi dequeue.

Bạn nói rằng bạn tích cực là không có gì khác gọi là dequeue. Có phải bởi vì bạn chỉ có một chủ đề gọi là dequeue? Là dequeue gọi là bất cứ nơi nào khác ở tất cả?

CHỈNH SỬA:

Tôi đã viết một mã mẫu nhỏ, nhưng không thể khắc phục sự cố. Nó chỉ tiếp tục chạy và chạy mà không có bất kỳ ngoại lệ nào.

Bao lâu nó chạy trước khi bạn gặp lỗi? Có thể bạn có thể chia sẻ thêm một chút mã.

class Program 
{ 
    static Queue q = Queue.Synchronized(new Queue()); 
    static bool running = true; 

    static void Main() 
    { 
     Thread producer1 = new Thread(() => 
      { 
       while (running) 
       { 
        q.Enqueue(Guid.NewGuid()); 
        Thread.Sleep(100); 
       } 
      }); 

     Thread producer2 = new Thread(() => 
     { 
      while (running) 
      { 
       q.Enqueue(Guid.NewGuid()); 
       Thread.Sleep(25); 
      } 
     }); 

     Thread consumer = new Thread(() => 
      { 
       while (running) 
       { 
        if (q.Count > 0) 
        { 
         Guid g = (Guid)q.Dequeue(); 
         Console.Write(g.ToString() + " "); 
        } 
        else 
        { 
         Console.Write(" . "); 
        } 
        Thread.Sleep(1); 
       } 
      }); 
     consumer.IsBackground = true; 

     consumer.Start(); 
     producer1.Start(); 
     producer2.Start(); 

     Console.ReadLine(); 

     running = false; 
    } 
} 

Answer 2

Dưới đây là những gì tôi nghĩ rằng chuỗi vấn đề là:

1. (0 < queue.Count) trả về true, hàng đợi là không có sản phẩm nào.
2. Chuỗi này được preempted và một chuỗi khác chạy.
3. Chủ đề khác sẽ xóa một mục khỏi hàng đợi, làm trống nó.
4. Chủ đề này tiếp tục thực hiện, nhưng bây giờ là trong khối nếu và cố gắng để dequeue một danh sách trống.

Tuy nhiên, bạn nói không có gì khác là dequeuing ...

Hãy thử outputting đếm bên trong nếu khối. Nếu bạn nhìn thấy số lượng nhảy số xuống, một người khác là dequeuing.

Answer 3

Dưới đây là một câu trả lời có thể từ the MSDN page về chủ đề này:

Tiến hành thống kê thông qua một bộ sưu tập được về bản chất không phải là một thread-safe thủ tục. Ngay cả khi một bộ sưu tập là được đồng bộ, các chủ đề khác vẫn có thể sửa đổi bộ sưu tập, điều này gây ra điều tra viên để ném ngoại lệ. Để đảm bảo an toàn luồng trong khi điều chỉnh , bạn có thể khóa bộ sưu tập trong toàn bộ số điều tra hoặc bắt ngoại lệ do các thay đổi được thực hiện bởi các chủ đề khác.

Tôi đoán là bạn đã đúng - tại một thời điểm nào đó, có tình trạng chạy đua xảy ra và cuối cùng bạn sẽ loại bỏ điều gì đó không có ở đó.

Một Mutex hoặc Monitor.Lock có thể thích hợp ở đây.

Chúc may mắn!

Answer 4

Các khu vực khác có dữ liệu "Enqueuing" cũng sử dụng cùng một đối tượng hàng đợi được đồng bộ hóa không? Để Queue.Synchronized được thread-safe, tất cả các hoạt động Enqueue và Dequeue phải sử dụng cùng một đối tượng hàng đợi được đồng bộ hóa.

Từ MSDN:

Để đảm bảo an toàn thread của Queue, mọi hoạt động phải được thực hiện thông qua chỉ wrapper này.

được sửa đổi: Nếu bạn đang Looping trên nhiều mặt hàng có liên quan đến tính toán nặng hoặc nếu bạn đang sử dụng một vòng lặp chủ đề dài hạn (thông tin liên lạc, vv), bạn nên xem xét việc có một chức năng chờ đợi như System.Threading.Thread.Sleep, System.Threading.WaitHandle.WaitOne , System.Threading.WaitHandle.WaitAll, hoặc System.Threading.WaitHandle.WaitAny trong vòng lặp, nếu không nó có thể giết hiệu năng hệ thống.

Answer 5

câu hỏi 1: Nếu bạn đang sử dụng hàng đợi được đồng bộ hóa, thì: không, bạn an toàn! Nhưng bạn sẽ cần sử dụng thể hiện được đồng bộ hóa ở cả hai bên, nhà cung cấp và bộ nạp.

câu hỏi 2: Chấm dứt chuỗi công nhân của bạn khi không có việc phải làm, là một công việc đơn giản. Tuy nhiên, bạn cần một chuỗi giám sát hoặc có hàng đợi bắt đầu một chuỗi công nhân nền bất cứ khi nào hàng đợi có thứ gì đó cần làm. Cái cuối cùng nghe có vẻ giống như mẫu ActiveObject hơn là một hàng đợi đơn giản (đó là một mẫu đơn-Responsibily-Pattern nói rằng nó chỉ nên xếp hàng).

Ngoài ra, tôi muốn tìm hàng đợi chặn thay vì mã của bạn ở trên. Cách mã của bạn hoạt động đòi hỏi sức mạnh xử lý CPU ngay cả khi không có công việc để làm. Hàng đợi chặn cho phép chuỗi công nhân của bạn ngủ bất cứ khi nào không có gì để làm. Bạn có thể có nhiều luồng ngủ đang chạy mà không cần sử dụng sức mạnh xử lý CPU.

C# không đi kèm với việc thực thi hàng đợi chặn, nhưng có nhiều thứ ở đó. Xem số điện thoại example này và one này.