C# 4.0: полное руководство - Герберт Шилдт

Класс Interlocked

Еще одним классом, связанным с синхронизацией, является класс Interlocked. Этот класс служит в качестве альтернативы другим средствам синхронизации, когда требуется только изменить значение общей переменной. Методы, доступные в классе Interlocked, гарантируют, что их действие будет выполняться как единая, непрерываемая операция. Это означает, что никакой синхронизации в данном случае вообще не требуется. В классе Interlocked предоставляются статические методы для сложения двух целых значений, инкрементирования и декрементирования целого значения, сравнения и установки значений объекта, обмена объектами и получения 64-разрядно-го значения. Все эти операции выполняются без прерывания.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение двух методов из класса Interlocked: Increment() и Decrement(). При этом используются следующие формы обоих методов:

public static int Increment(ref int location)

public static int Decrement(ref int location)

где location — это переменная, которая подлежит инкрементированию или декрементированию.

// Использовать блокируемые операции.

using System;

using System.Threading;

// Общий ресурс,

class SharedRes {

  public static int Count = 0;

}

// В этом потоке переменная SharedRes.Count инкрементируется,

class IncThread {

  public Thread Thrd;

  public IncThread(string name) {

    Thrd = new Thread(this.Run);

    Thrd.Name = name;

    Thrd.Start();

  }

  // Точка входа в поток,

  void Run() {

    for(int i=0; i<5; i++) {

      Interlocked.Increment(ref SharedRes.Count);

      Console.WriteLine(Thrd.Name + " Count = " + SharedRes.Count);

    }

  }

}

// В этом потоке переменная SharedRes.Count декрементируется,

class DecThread {

  public Thread Thrd;

  public DecThread(string name) {

    Thrd = new Thread(this.Run);

    Thrd.Name = name;

    Thrd.Start();

  }

  // Точка входа в поток,

  void Run() {

    for(int i=0; i<5; i++) {

      Interlocked.Decrement(ref SharedRes.Count);

      Console.WriteLine(Thrd.Name + " Count = " + SharedRes.Count);

    }

  }

}

class InterlockedDemo {

  static void Main() {

    // Сконструировать два потока.

    IncThread mt1 = new IncThread("Инкрементирующий Поток");

    DecThread mt2 = new DecThread("Декрементирующий Поток");

    mt1.Thrd.Join();

    mt2.Thrd.Join();

  }

}

Классы синхронизации, внедренные в версии .NET Framework 4.0

Рассматривавшиеся ранее классы синхронизации, в том числе Semaphore и AutoResetEvent, были доступны в среде .NET Framework, начиная с версии 1.1.

Таким образом, эти классы образуют основу поддержки синхронизации в среде .NET Framework. Но после выпуска версии .NET Framework 4.0 появился ряд новых альтернатив этим классам синхронизации. Все они перечисляются ниже.

Класс - Назначение

Barrier - Вынуждает потоки ожидать появления всех остальных потоков в указанной точке, называемой барьерной

CountdownEvent - Выдает сигнал, когда обратный отсчет завершается

ManualResetEventSlim - Это упрощенный вариант класса ManualResetEvent

semaphoreslim - Это упрощенный вариант класса Semaphore

Если вам понятно, как пользоваться основными классами синхронизации, описанными ранее в этой главе, то у вас не должно возникнуть затруднений при использовании их новых альтернатив и дополнений.

Прерывание потока

Иногда поток полезно прервать до его нормального завершения. Например, отладчику может понадобиться прервать вышедший из-под контроля поток. После прерывания поток удаляется из системы и не может быть начат снова.

Для прерывания потока до его нормального завершения служит метод Thread.Abort(). Ниже приведена простейшая форма этого метода.

public void Abort()

Метод Abort() создает необходимые условия Для генерирования исключения ThreadAbortException в том потоке, для которого он был вызван. Это исключение приводит к прерыванию потока и может быть перехвачено и в коде программы, но в этом случае оно автоматически генерируется еще раз, чтобы остановить поток. Метод Abort() не всегда способен остановить поток немедленно, поэтому если поток требуется остановить перед тем, как продолжить выполнение программы, то после метода Abort() следует сразу же вызвать метод Join(). Кроме того, в самых редких случаях методу Abort() вообще не удается остановить поток. Это происходит, например, в том случае, если кодовый блок finally входит в бесконечный цикл.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение метода Abort() для прерывания потока.

// Прервать поток с помощью метода Abort().

using System;

using System.Threading;

class MyThread {

  public Thread Thrd;

  public MyThread(string name) {

    Thrd = new Thread(this.Run);

    Thrd.Name = name;

    Thrd.Start();

  }

  // Это точка входа в поток,

  void Run() {

    Console.WriteLine(Thrd.Name + " начат.");

    for (int i = 1; i <= 1000; i++) {

      Console.Write(i + " ");

      if((i %10)==0) {

        Console.WriteLine();

        Thread.Sleep(250);

      }

    }

    Console .WriteLine (Thrd.Name + " завершен.");

  }

}

class StopDemo {

  static void Main() {

    MyThread mt1 = new MyThread("Мой Поток");

    Thread.Sleep(1000); // разрешить порожденному потоку начать свое выполнение

    Console.WriteLine("Прерывание потока.");

    mt1.Thrd.Abort();

    mt1.Thrd.Join(); // ожидать прерывания потока

    Console.WriteLine("Основной поток прерван.");

  }

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Мой Поток начат.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Прерывание потока.

Основной поток прерван.

-----------------------------

ПРИМЕЧАНИЕ

Метод Abort() не следует применять в качестве обычного средства прерывания потока, поскольку он предназначен для особых случаев. Обычно поток должен завершаться естественным образом, чтобы произошел возврат из метода, выполняющего роль точки входа в него.

-----------------------------

Другая форма метода Abort()

В некоторых случаях оказывается полезной другая форма метода Abort(), приведенная ниже в общем виде:

public void Abort(object stateInfo)

где statelnfo обозначает любую информацию, которую требуется передать потоку, когда он останавливается. Эта информация доступна посредством свойства ExceptionState из класса исключения ThreadAbortException. Подобным образом потоку можно передать код завершения. В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение данной формы метода Abort().

// Использовать форму метода Abort (object stateInfo) .

using System;

using System.Threading;

class MyThread {

  public Thread Thrd;