生产者与消费者(C#)

来源:互联网 发布:容柏生结构事务所 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 19:26

using System;
using System.Threading;
//我们定义一个被操作的对象的类Cell,在这个类里,有两个方法:ReadFromCell()和WriteToCell。
//消费者线程将调用ReadFromCell()读取cellContents的内容并且显示出来,生产者进程将调用WriteToCell()方法向cellContents写入数据。
public class Cell
  {
  int cellContents; // Cell对象里边的内容
  bool readerFlag = false; // 状态标志,为true时可以读取,为false则正在写入
  public int ReadFromCell( )
  {
   lock(this) // Lock关键字保证了什么,请大家看前面对lock的介绍
   {
    if (!readerFlag)//如果现在不可读取
    {
     try
     {
      //等待WriteToCell方法中调用Monitor.Pulse()方法
     Monitor.Wait(this);
     }
     catch (SynchronizationLockException e)
     {
      Console.WriteLine(e);
     }
     catch (ThreadInterruptedException e)
     {
      Console.WriteLine(e);
     }
    }
    Console.WriteLine("Consume: {0}",cellContents);
    readerFlag = false; //重置readerFlag标志,表示消费行为已经完成
    Monitor.Pulse(this); //通知WriteToCell()方法(该方法在另外一个线程中执行,等待中)
   }
   return cellContents;
  }
public void WriteToCell(int n)
{
 lock(this)
 {
  if (readerFlag)
  {
   try
   {
    Monitor.Wait(this);
   }
   catch (SynchronizationLockException e)
   {
    //当同步方法(指Monitor类除Enter之外的方法)在非同步的代码区被调用
    Console.WriteLine(e);
   }
   catch (ThreadInterruptedException e)
   {
    //当线程在等待状态的时候中止
    Console.WriteLine(e);
   }
    }
    cellContents = n;
    Console.WriteLine("Produce: {0}",cellContents);
    readerFlag = true;
    Monitor.Pulse(this); //通知另外一个线程中正在等待的ReadFromCell()
 }
}
}
//下面定义生产者CellProd和消费者类CellCons,它们都只有一个方法ThreadRun(),
//以便在Main()函数中提供给线程的ThreadStart代理对象,作为线程的入口。
public class CellProd
{
  Cell cell; // 被操作的Cell对象
  int quantity = 1; // 生产者生产次数,初始化为1
 public CellProd(Cell box, int request)
  {
  //构造函数
  cell = box;
  quantity = request;
  }
  public void ThreadRun( )
  {
   for(int looper=1; looper<=quantity; looper++)
    cell.WriteToCell(looper); //生产者向操作对象写入信息
  }
}
public class CellCons
{
  Cell cell;
  int quantity = 1;

  public CellCons(Cell box, int request)
  {
   cell = box;
   quantity = request;
  }
  public void ThreadRun( )
  {
   int valReturned;
   for(int looper=1; looper<=quantity; looper++)
    valReturned=cell.ReadFromCell( );//消费者从操作对象中读取信息
  }
}
//然后在下面这个类MonitorSample的Main()函数中我们要做的就是创建两个线程分别作为生产者和消费者,
//使用CellProd.ThreadRun()方法和CellCons.ThreadRun()方法对同一个Cell对象进行操作。
public class MonitorSample
{
 public static void Main(string[] args)
  {
  int result = 0; //一个标志位,如果是0表示程序没有出错,如果是1表明有错误发生
  Cell cell = new Cell( );
  //下面使用cell初始化CellProd和CellCons两个类,生产和消费次数均为20次
  CellProd prod = new CellProd(cell, 20);
  CellCons cons = new CellCons(cell, 20);
  Thread producer = new Thread(new ThreadStart(prod.ThreadRun));//该进程调用start后,就执行ThreadRun函数。
  Thread consumer = new Thread(new ThreadStart(cons.ThreadRun));
  //生产者线程和消费者线程都已经被创建,但是没有开始执行
    try
    {
     producer.Start( );//开始producer进程。
     consumer.Start( );//开始consumer进程。
     producer.Join( ); //让主进程等待,直到producer进程结束。
     consumer.Join();//让主进程等待,直到consumer进程结束。
     //等producer和consumer进程完成后,才向下面做。
     //调试信息:Console.WriteLine("guxiaoshi");
     Console.ReadLine();
    }
    catch (ThreadStateException e)
    {
    //当线程因为所处状态的原因而不能执行被请求的操作
     Console.WriteLine(e);
     result = 1;
    }
    catch (ThreadInterruptedException e)
    {
    //当线程在等待状态的时候中止
     Console.WriteLine(e);
     result = 1;
    }
  //尽管Main()函数没有返回值,但下面这条语句可以向父进程返回执行结果
  Environment.ExitCode = result;
 }
} //同步是通过等待Monitor.Pulse()来完成的。首先生产者生产了一个值,而同一时刻消费者处于等待状态,
//直到收到生产者的“脉冲(Pulse)”通知它生产已经完成,此后消费者进入消费状态,
//而生产者开始等待消费者完成操作后将调用Monitor.Pulese()发出的“脉冲”。它
 

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