.NET 4.0 Beta 2改進對協調數據結構類庫
對于.NET 4.0 Beta 2,大家可能還處于試用階段,本文將討論的是.NET 4.0 Beta 2改進對協調數據結構類庫,希望對大家有所幫助。
協調數據結構(Coordination Data Structures,CDS)被設計為在并發環境下使用的組件,它也可用于構建復雜的并發框架。此外,它還包含了高級的同步工具,如Barrier,多種線程安全的集合,以及多種構建Future模型的方式。
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Barrier類的作用是在多個階段的操作之間創建同步點。在使用之前,Barrier需要知道有多少線程將會使用它。每個線程達到檢查點時,便要調用Barrier的SignalAndWait方法。這么做會引起阻塞,當所有線程都調用了這個方法后,便會同時釋放所有線程。這個過程可以重復多次,每個這樣的迭代都會增加其CurrentPhaseNumber屬性。用于監控的代碼可以隨時檢查正在使用Barrier的線程,以及還沒有到達檢查點的線程數量。CurrentPhaseNumber為Int64類型,因此每個Barrier可以支持多達9,223,372,036,854,775,807個階段(之前的beta版本使用Int32,因此受限于40億個階段)。
BlockingCollection類用于生產者/消費者場景。它最簡單的使用模式便是作為一個線程安全的隊列,并且在隊列為空時阻塞消費者。為了避免隊列元素過多,你也可以為它設置一個最大值。在到達最大容量時,生產者便會被阻塞,直到某個消費者取出元素。當BlockingCollection填充完畢之后,生產者可以將其標記為完成。這樣便無法添加更多的元素,同時也會釋放了所有的消費者。
BlockingCollection并非只能單獨使用,多個 BlockingCollection可以一起使用。在這種模式下,生產者和消費者可以指明為任意一個BlockingCollection添加或刪除元素,而不在乎某個特定的集合。這么做可以充分在集合之間的實現某種負載均衡。
ConcurrentDictionary類支持原子性的添加和更新操作。為了實現這個功能,你需要向GetOrAdd及AddOrUpdate方法中傳入一個委托。如果當前鍵不在集合中便會調用Add委托。如果鍵存在,那么便會返回對應的值,或是將其傳遞給Update委托。
原本還有計劃實現一個并行鏈表,但是這點在beta 2中被取消了。Joshua Phillips寫到,他們無法為這個類在性能和可用性之間做出平衡:
在每個軟件專業人士的職業生涯中,總會遇到某些情況需要放棄他們所鐘愛的東西。他們的發明雖然很棒,但總會有這樣那樣的原因,導致這些東西失去存在的充分價值。我知道你們對Beta 1中的ConcurrentLinkedList
對于需要延遲執行的函數,目前有了兩個選擇。如果你想使用future模型來傳遞那些只在需要時才調用的函數,那么可以使用Lazy類。這個類封裝了一個函數,保證它只在第一次訪問Value屬性的時候才執行,以后對于Value屬性的多次訪問不會引起函數的重復調用。
第二個選項則是LazyInitializer模塊。EnsureInitialized方法是一個保證初始化完成的輕量級做法,它在(且僅在)目標變量為null的情況才調用委托。這保證了目標變量只會設置一次。不過,如果沒有使用同步對象的話,委托可能會被幾個并發線程調用多次。