C#使用泛型队列Queue实现生产消费模式
如果把生产消费想像成自动流水生产线的话，生产就是流水线的物料，消费就是某种设备对物料进行加工的行为，流水线就是队列。
现在，要写一个体现生产消费模式的泛型帮助类，比如叫ProducerConsumer<T>。
该类肯定会维护一个有关生产、物料的Queue<T>类型的字段，还存在一个有关消费、Action<T>类型的字段。
在ProducerConsumer类的构造函数中，为Action<T>类型的字段赋值，并开启后台有关消费的线程。
ProducerConsumer类肯定存在一个进队列的方法，并且要保证在多线程情况下，同一时间只有一个生产或物料进入队列。
ProducerConsumer类还存在一个有关消费的方法，并且保证在多线程情况下，同一时间只有一个生产或物料出列，并消费它。
另外，在生产或物料在出队列的时候，可能会出现队列中暂时没有生产或物料的情况，这时候我们希望线程阻塞一下，这需要通过AutoResetEvent实现。AutoResetEvent的大致原理是：当生产或物料进入队列的时候需要告诉AutoResetEvent一下，当队列中暂时没有生产或物料的时候，也需要告诉AutoResetEvent，让它来阻塞线程。
//有关生产消费的泛型类
public class ProducerConsumer<T>
{
//用来存储生产者的队列
private readonly Queue<T> queue = new Queue<T>();
//锁
private readonly object queueLocker = new object();
//消费行为
private readonly Action<T> consumerAction;
//出列的时候需要检查队列中是否有元素，如果没有，需要阻塞
private readonly AutoResetEvent queueWaitHandle = new AutoResetEvent(false);
public ProducerConsumer(Action<T> consumerAction)
{
if (consumerAction == null)
{
throw new ArgumentNullException("consumerAction");
}
this.consumerAction = consumerAction;
//后台开启一个线程开始消费生产者
new Thread(this.ConsumeItems){IsBackground = true}.Start();
}
//进列
public void Enqueue(T item)
{
//确保同一时间只有一个生产者进列
lock (queueLocker)
{
queue.Enqueue(item);
//每次进列都要设置AutoResetEvent事件
this.queueWaitHandle.Set();
}
}
//消费动作
private void ConsumeItems()
{
while (true)
{
T nextItem = default(T);
//标志，确认队列中的生产者是否存在
bool doesItemExist;
//确保同一时间只有一个生产者出列
lock (this.queueLocker)
{
//先确认队列中的生产者是否存在
doesItemExist = this.queue.Count > 0;
if (doesItemExist)
{
nextItem = this.queue.Dequeue();
}
}
//如果生产者存在，才消费生产者
if (doesItemExist)
{
this.consumerAction(nextItem);
}
else//否则的话，再等等下一个队列中的生产者
{
this.queueWaitHandle.WaitOne();
}
}
}
}客户端，针对多线程情形。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//实例化一个int类型的生产消费实例
var producerConsumer = new ProducerConsumer<int>(i => Console.WriteLine("正在消费" + i));
Random random = new Random();
//开启进队列线程
var t1 = new Thread(() =>
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
producerConsumer.Enqueue(i);
Thread.Sleep(random.Next(0,5));
}
});
var t2 = new Thread(() =>
{
for (int i = 0; i > -100; i--)
{
producerConsumer.Enqueue(i);
Thread.Sleep(random.Next(0, 5));
}
});
t1.Start();
t2.Start();
t1.Join();
t2.Join();
Thread.Sleep(50);
Console.ReadKey();
}
}以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对编程网的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接
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