C多线程编程实例实战

C多线程编程实例实战Prepared on 21 November 2021

C#多线程编程实例实战

问题的提出

所谓单个写入程序/多个阅读程序的线程同步问题，是指任意数量的线程访问共享资源时，写入程序（线程）需要修改共享资源，而阅读程序（线程）需要读取数据。在这个同步问题中，很容易得到下面二个要求： 1）当一个线程正在写入数据时，其他线程不能写，也不能读。

2）当一个线程正在读入数据时，其他线程不能写，但能够读。

在数据库应用程序环境中经常遇到这样的问题。比如说，有n个最终用户，他们都要同时访问同一个数据库。其中有m个用户要将数据存入数据库，n-m个用户要读取数据库中的记录。

很显然，在这个环境中，我们不能让两个或两个以上的用户同时更新同一条记录，如果两个或两个以上的用户都试图同时修改同一记录，那么该记录中的信息就会被破坏。

我们也不让一个用户更新数据库记录的同时，让另一用户读取记录的内容。因为读取的记录很有可能同时包含了更新和没有更新的信息，也就是说这条记录是无效的记录。

实现分析

规定任一线程要对资源进行写或读操作前必须申请锁。根据操作的不同，分为阅读锁和写入锁，操作完成之后应释放相应的锁。将单个写入程序/多个阅读程序的要求改变一下，可以得到如下的形式：

一个线程申请阅读锁的成功条件是：当前没有活动的写入线程。

一个线程申请写入锁的成功条件是：当前没有任何活动（对锁而言）的线程。

因此，为了标志是否有活动的线程，以及是写入还是阅读线程，引入一个变量m_nActive，如果m_nActive > 0，则表示当前活动阅读线程的数目，如果m_nActive=0，则表示没有任何活动线程，m_nActive <0，表示当前有写入线程在活动，注意m_nActive<0，时只能取-1的值，因为只允许有一个写入线程活动。

为了判断当前活动线程拥有的锁的类型，我们采用了线程局部存储技术（请参阅其它参考书籍），将线程与特殊标志位关联起来。

申请阅读锁的函数原型为：public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )，其中的参数为线程等待调度的时间。函数定义如下：public void AcquireReaderLock( int millisecondsTimeout )

{

et FrameSDK中的一个例子，只是稍做修改。测试程序如下，

using System;

using ;

using MyThreading;

class Resource {

myReaderWriterLock rwl = new myReaderWriterLock();

public void Read(Int32 threadNum) {

;

try {

("Start Resource reading (Thread={0})", threadNum);

(250);

("Stop Resource reading (Thread={0})", threadNum);

}

finally {

();

}

}

public void Write(Int32 threadNum) {

;

try {

("Start Resource writing (Thread={0})", threadNum);

(750);

("Stop Resource writing (Thread={0})", threadNum);

}

finally {

();

}

}

}

class App {

static Int32 numAsyncOps = 20;

static AutoResetEvent asyncOpsAreDone = new AutoResetEvent(false); static Resource res = new Resource();

public static void Main() {

for (Int32 threadNum = 0; threadNum < 20; threadNum++) {

(new WaitCallback(UpdateResource), threadNum);

}

();

("All operations have completed.");

();

}

// The callback method's signature MUST match that of a

// delegate (it takes an Object parameter and returns void)

static void UpdateResource(Object state) {

Int32 threadNum = (Int32) state;

if ((threadNum % 2) != 0) (threadNum);

else (threadNum);

if (ref numAsyncOps) == 0)

();

}

}

从测试结果中可以看出，可以满足单个写入程序\多个阅读程序的实现要求。