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接上文 多线程编程学习笔记——线程同步（一）

接上文 多线程编程学习笔记——线程同步（二）

 

 

七、使用Barrier类

Barrier类用于组织多个线程及时在某个时刻会面，其提供一个回调函数，每次线程调用了SignalAndWait方法后该回调函数就会被执行。

 

1.代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; //引入线程
using System.Diagnostics;namespace ThreadSynchronousDemo
{class Program{static Barrier barr = new Barrier(2,b=>Console.WriteLine(" 第 {0} 阶段结束",b.CurrentPhaseNumber+1));       static void Main(string[] args){Console.WriteLine("开始，Barrier 同步");   var t = new Thread((() => working("线程 1 ", "第 1 个工作线程任务", 3)));var t2 = new Thread((() => working("线程 2","第 2 个工作线程任务", 6)));   t.Start();t2.Start();     Console.Read();}static void working(string name,string message,int seconds){for (int i = 0; i < 3; i++){Console.WriteLine("--------工作阶段-------------");Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));Console.WriteLine("{0} 开始工作，内容：{1}",name,message);Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));Console.WriteLine("{0} 的工作时间总计{1} 。结束工作，{2}", name,seconds, message);barr.SignalAndWait();}     }}
}

2.运行结果。如下图。

 

          创建了一个Barrier实例，指定了想要同步的两个线程，两个线程任何一个线程调用了SignalAndWait方法之后，都会调用回调函数打印出当前的处于什么阶段。这个类在多线程迭代计算中非常有用，可以在每个迭代结束之前执行一些操作，当最后一个线程调用SignalAndWait方法时，在迭代结束之前进行交互。

 

八、使用ReaderWriteLockSlim类

ReaderWriteLockSlim代表了一个管理资源访问的锁，允许多个线程同时读取，但中独占写。

 1.代码如下。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; //引入线程
using System.Diagnostics;namespace ThreadSynchronousDemo
{class Program{static ReaderWriterLockSlim rws = new ReaderWriterLockSlim();static List<int> list = new List<int>();     static void Main(string[] args){Console.WriteLine("开始，ReaderWriterLockSlim 同步");      var t = new Thread(Read) { IsBackground=true};var t2 = new Thread(Read) { IsBackground = true };var t3 = new Thread(Read) { IsBackground = true };var t4 = new Thread((() => Write("线程 1 "))) { IsBackground = true };var t5 = new Thread((() => Write("线程 2"))) { IsBackground = true };//读取数据线程
            t.Start();t2.Start();t3.Start();//写入数据线程
            t4.Start();t5.Start();Console.Read();} static void Read(){Console.WriteLine("--------从List中读取数据-------------");while (true){try{rws.EnterReadLock();foreach (var item in list){Console.WriteLine("读取数据内容：{0}", item);Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));}}catch (Exception ex){throw ex;}finally{rws.ExitReadLock();}         } }static void Write(string threadName){Console.WriteLine("--------往List中写数据-------------");while (true){try{int newInt = new Random().Next(1, 100);rws.EnterUpgradeableReadLock();if(!list.Contains(newInt)){//如果List中没有该数据，则写入try{rws.EnterWriteLock();list.Add(newInt);Console.WriteLine("{0} 写入数据内容：{1}", threadName,newInt);}finally{rws.ExitWriteLock();}                     Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));                    }}catch (Exception ex){throw ex;}finally{rws.ExitUpgradeableReadLock();}}}}}

2.程序运行结果，发下图。

 

       程序启动后，直接运行五个线程，其中三个线程从集合中读取数据，二个线程往集合中写数据。

      读锁允许多线程同时读取数据，写锁则在释放之前阻塞了其余的所有线程的操作。当线程获取了读锁，从集合中读取数据时，还要判断当前集合上是否有写锁要写数据，如果有写锁则会阻塞线程进行读取数据，从而会浪费时间。所以本例中使用了EnterUpgradeabledReadLock和ExitUpgradeabledReadLock方法，先获取读锁，然后读数据，如果要修改集合中的数据，则把锁升级成ReaderWriterLock然后进行写数据，最后 使用ExitWriteLock退出锁。

 

九、使用SpinWait类

 SpinWait是一个混合同步构造，即先使用用户模式等待一段时间，然后切换到内核模式，以节省CPU时间。

  1.代码如下

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; //引入线程
using System.Diagnostics; namespace ThreadSynchronousDemo
{class Program{static volatile bool isCompleted=false;       static void Main(string[] args){Console.WriteLine("开始，SpinWait 同步");      var t = new Thread(UserModeWait);var t2 = new Thread(HybirdSpinWait) ;Console.WriteLine("开始，运行用户模式");t.Start();Thread.Sleep(50);isCompleted = true;Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));isCompleted = false;Console.WriteLine("开始，运行内核模式");t2.Start();Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));isCompleted = true;Console.Read();}static void UserModeWait(){Console.WriteLine("--------用户模式 等待-------------");while (!isCompleted){Console.Write("。");Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));   }Console.WriteLine();Console.WriteLine("用户模式 等待结束");}static void HybirdSpinWait(){var spin = new SpinWait();Console.WriteLine("--------内核模式-------------");while (!isCompleted){spin.SpinOnce();// NextSpinWillYield：其决定了调用SpinOnce方法的线程是否应该让出CPUConsole.WriteLine("是否应该让出CPU ：{0}",spin.NextSpinWillYield);}         Console.WriteLine("内核模式 结束");}}
}

2.程序运行结果，如下2图。

 

 

      程序中我们有一个执行无限循环的线程，在50ms之后主线程会设置isCompleted为true。我们可以在windows资源管理器，查看CPU的负载情况。