C#多线程编程笔记-使用ReaderWriterLockSlim类

近来在学习Eugene Agafonov编写的《C#多线程编程实战》（译），做些笔记也顺便分享一下^-^

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;

namespace ReaderWriterLockSlim_Test
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            new Thread(Read) { IsBackground = true }.Start();
            new Thread(Read) { IsBackground = true }.Start();
            new Thread(Read) { IsBackground = true }.Start();

            new Thread(() => Write("Thread 1")) { IsBackground = true }.Start();
            new Thread(() => Write("Thread 2")) { IsBackground = true }.Start();

            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(30));

            Console.ReadKey();
        }

        static ReaderWriterLockSlim _rw = new ReaderWriterLockSlim();
        static Dictionary<int, int> _items = new Dictionary<int, int>();

        static void Read()
        {
            Console.WriteLine("Reading contents of a dictionary");
            while (true)
            {
                try
                {
                    _rw.EnterReadLock();
                    foreach (var key in _items.Keys)
                    {
                        Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
                    }
                }
                finally
                {
                    _rw.ExitReadLock();
                }
            }
        }

        static void Write(string threadName)
        {
            while (true)
            {
                try
                {
                    int newKey = new Random().Next(250);
                    _rw.EnterUpgradeableReadLock();
                    if (!_items.ContainsKey(newKey))
                    {
                        try
                        {
                            _rw.EnterWriteLock();
                            _items[newKey] = 1;
                            Console.WriteLine("New key {0} is added to a dictionary by a {1}", newKey, threadName);

                        }
                        finally
                        {
                            _rw.ExitWriteLock();
                        }
                    }
                    Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
                }
                finally
                {
                    _rw.ExitUpgradeableReadLock();
                }
            }
        }
    }
}

程序运行结果部分结果如下

当主程序启动时，同时运行了三个线程来从字典中读取数据，还有另外两个线程向该字典中写入数据。我们使用ReaderWriterLockSlim类来实现线程安全，该类专为这样的场景而设计。

这里使用两种锁：该锁允许多线程读取数据，写锁在被释放前会阻塞了其他线程的所有操作。获取读锁时还有一个有意思的场景，即从集合中读取数据时，根据当前数据而决定是否获取一个写锁并修改该集合。一旦得到写锁，会阻止阅读者读取数据，从而浪费大量的世界，因此获取写锁后集合会处于阻塞状态。为了最小化阻塞浪费的世界，可以使用EnterUpgradeableReadLock和ExitUpgradeableReadLock方法。先获取读锁后读取数据。如果发现必须修改底层集合，只需使用EnterWriteLock方法升级锁，然后快速执行一次写操作，最后使用ExitWriteLock释放写锁。

在本例中，我们先生成一个随机数。然后获取读锁并检查该数是否存在于字典的键集合中。如果不存在，将读锁更新为写锁然后将该新键加入到字典中。始终使用try/finally代码块来确保在捕获锁后一定会释放锁。