C#复杂多线程读写锁同步写入文件
農碼一生 人气:0代码一:
class Program { static int LogCount = 1000; static int SumLogCount = 0; static int WritedCount = 0; static int FailedCount = 0; static void Main(string[] args) { //往线程池里添加一个任务,迭代写入N个日志 SumLogCount += LogCount; ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) => { Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); }); //在新的线程里,添加N个写入日志的任务到线程池 SumLogCount += LogCount; var thread1 = new Thread(() => { Parallel.For(0, LogCount, e => { ThreadPool.QueueUserWorkItem((subObj) => { WriteLog(); }); }); }); thread1.IsBackground = false; thread1.Start(); //添加N个写入日志的任务到线程池 SumLogCount += LogCount; Parallel.For(0, LogCount, e => { ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) => { WriteLog(); }); }); //在新的线程里,迭代写入N个日志 SumLogCount += LogCount; var thread2 = new Thread(() => { Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); }); thread2.IsBackground = false; thread2.Start(); //在当前线程里,迭代写入N个日志 SumLogCount += LogCount; Parallel.For(0, LogCount, e => { WriteLog(); }); Console.WriteLine("Main Thread Processed.\r\n"); while (true) { Console.WriteLine(string.Format("Sum Log Count:{0}.\t\tWrited Count:{1}.\tFailed Count:{2}.", SumLogCount.ToString(), WritedCount.ToString(), FailedCount.ToString())); Console.ReadLine(); } } //读写锁,当资源处于写入模式时,其他线程写入需要等待本次写入结束之后才能继续写入 static ReaderWriterLockSlim LogWriteLock = new ReaderWriterLockSlim(); static void WriteLog() { try { //设置读写锁为写入模式独占资源,其他写入请求需要等待本次写入结束之后才能继续写入 //注意:长时间持有读线程锁或写线程锁会使其他线程发生饥饿 (starve)。 为了得到最好的性能,需要考虑重新构造应用程序以将写访问的持续时间减少到最小。 //从性能方面考虑,请求进入写入模式应该紧跟文件操作之前,在此处进入写入模式仅是为了降低代码复杂度 //因进入与退出写入模式应在同一个try finally语句块内,所以在请求进入写入模式之前不能触发异常,否则释放次数大于请求次数将会触发异常 LogWriteLock.EnterWriteLock(); var logFilePath = "log.txt"; var now = DateTime.Now; var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}.{3}\r\n", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), now.Millisecond.ToString()); File.AppendAllText(logFilePath, logContent); WritedCount++; } catch (Exception) { FailedCount++; } finally { //退出写入模式,释放资源占用 //注意:一次请求对应一次释放 // 若释放次数大于请求次数将会触发异常[写入锁定未经保持即被释放] // 若请求处理完成后未释放将会触发异常[此模式不下允许以递归方式获取写入锁定] LogWriteLock.ExitWriteLock(); } } }
运行结果:
复杂多线程环境下使用读写锁,全部日志成功写入了日志文件,由ThreadId和DateTime可以看出是由不同的线程同步写入。
代码二:
class Program { static void Main(string[] args) { #region 简单使用 //var mutexKey = MutexExample.GetFilePathMutexKey("文件路径"); //MutexExample.MutexExec(mutexKey, () => //{ // Console.WriteLine("需要进程同步执行的代码"); //}); #endregion #region 测试代码 //D:\Winform\多线程\多線程_互斥信號量\bin\Debug\TEST.LOG var filePath = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "test.log").ToUpper(); var mutexKey = MutexExample.GetFilePathMutexKey(filePath); //同时开启N个写入线程 Parallel.For(0, LogCount, e => { //没使用互斥锁操作写入,大量写入错误;FileStream包含FileShare的构造函数也仅实现了进程内的线程同步,多进程同时写入时也会出错 //WriteLog(filePath); //使用互斥锁操作写入,由于同一时间仅有一个线程操作,所以不会出错 MutexExample.MutexExec(mutexKey, () => { WriteLog(filePath); }); }); Console.WriteLine(string.Format("Log Count:{0}.\t\tWrited Count:{1}.\tFailed Count:{2}.", LogCount.ToString(), WritedCount.ToString(), FailedCount.ToString())); Console.Read(); #endregion } /// <summary> /// C#互斥量使用示例代码 /// </summary> /// <remarks>已在经过测试并上线运行,可直接使用</remarks> public static class MutexExample { /// <summary> /// 进程间同步执行的简单例子 /// </summary> /// <param name="action">同步处理代码</param> /// <param name="mutexKey">操作系统级的同步键 /// (如果将 name 指定为 null 或空字符串,则创建一个局部互斥体。 /// 如果名称以前缀“Global\”开头,则 mutex 在所有终端服务器会话中均为可见。 /// 如果名称以前缀“Local\”开头,则 mutex 仅在创建它的终端服务器会话中可见。 /// 如果创建已命名 mutex 时不指定前缀,则它将采用前缀“Local\”。)</param> /// <remarks>不重试且不考虑异常情况处理的简单例子</remarks> [Obsolete(error: false, message: "请使用MutexExec")] public static void MutexExecEasy(string mutexKey, Action action) { //声明一个已命名的互斥体,实现进程间同步;该命名互斥体不存在则自动创建,已存在则直接获取 using (Mutex mut = new Mutex(false, mutexKey)) { try { //上锁,其他线程需等待释放锁之后才能执行处理;若其他线程已经上锁或优先上锁,则先等待其他线程执行完毕 mut.WaitOne(); //执行处理代码(在调用WaitHandle.WaitOne至WaitHandle.ReleaseMutex的时间段里,只有一个线程处理,其他线程都得等待释放锁后才能执行该代码段) action(); } finally { //释放锁,让其他进程(或线程)得以继续执行 mut.ReleaseMutex(); } } } /// <summary> /// 获取文件名对应的进程同步键 /// </summary> /// <param name="filePath">文件路径(请注意大小写及空格)</param> /// <returns>进程同步键(互斥体名称)</returns> public static string GetFilePathMutexKey(string filePath) { //生成文件对应的同步键,可自定义格式(互斥体名称对特殊字符支持不友好,遂转换为BASE64格式字符串) var fileKey = Convert.ToBase64String(Encoding.Default.GetBytes(string.Format(@"FILE\{0}", filePath))); //转换为操作系统级的同步键 var mutexKey = string.Format(@"Global\{0}", fileKey); return mutexKey; } /// <summary> /// 进程间同步执行 /// </summary> /// <param name="mutexKey">操作系统级的同步键 /// (如果将 name 指定为 null 或空字符串,则创建一个局部互斥体。 /// 如果名称以前缀“Global\”开头,则 mutex 在所有终端服务器会话中均为可见。 /// 如果名称以前缀“Local\”开头,则 mutex 仅在创建它的终端服务器会话中可见。 /// 如果创建已命名 mutex 时不指定前缀,则它将采用前缀“Local\”。)</param> /// <param name="action">同步处理操作</param> public static void MutexExec(string mutexKey, Action action) { MutexExec(mutexKey: mutexKey, action: action, recursive: false); } /// <summary> /// 进程间同步执行 /// </summary> /// <param name="mutexKey">操作系统级的同步键 /// (如果将 name 指定为 null 或空字符串,则创建一个局部互斥体。 /// 如果名称以前缀“Global\”开头,则 mutex 在所有终端服务器会话中均为可见。 /// 如果名称以前缀“Local\”开头,则 mutex 仅在创建它的终端服务器会话中可见。 /// 如果创建已命名 mutex 时不指定前缀,则它将采用前缀“Local\”。)</param> /// <param name="action">同步处理操作</param> /// <param name="recursive">指示当前调用是否为递归处理,递归处理时检测到异常则抛出异常,避免进入无限递归</param> private static void MutexExec(string mutexKey, Action action, bool recursive) { //声明一个已命名的互斥体,实现进程间同步;该命名互斥体不存在则自动创建,已存在则直接获取 //initiallyOwned: false:默认当前线程并不拥有已存在互斥体的所属权,即默认本线程并非为首次创建该命名互斥体的线程 //注意:并发声明同名的命名互斥体时,若间隔时间过短,则可能同时声明了多个名称相同的互斥体,并且同名的多个互斥体之间并不同步,高并发用户请另行处理 using (Mutex mut = new Mutex(initiallyOwned: false, name: mutexKey)) { try { //上锁,其他线程需等待释放锁之后才能执行处理;若其他线程已经上锁或优先上锁,则先等待其他线程执行完毕 mut.WaitOne(); //执行处理代码(在调用WaitHandle.WaitOne至WaitHandle.ReleaseMutex的时间段里,只有一个线程处理,其他线程都得等待释放锁后才能执行该代码段) action(); } //当其他进程已上锁且没有正常释放互斥锁时(譬如进程忽然关闭或退出),则会抛出AbandonedMutexException异常 catch (AbandonedMutexException ex) { //避免进入无限递归 if (recursive) throw ex; //非递归调用,由其他进程抛出互斥锁解锁异常时,重试执行 MutexExec(mutexKey: mutexKey, action: action, recursive: true); } finally { //释放锁,让其他进程(或线程)得以继续执行 mut.ReleaseMutex(); } } } } #region 测试写文件的代码 static int LogCount = 500; static int WritedCount = 0; static int FailedCount = 0; static void WriteLog(string logFilePath) { try { var now = DateTime.Now; var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}.{3}\r\n", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), now.Millisecond.ToString()); File.AppendAllText(logFilePath, logContent); WritedCount++; } catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); FailedCount++; } } #endregion }
运行结果:
到此这篇关于C#在复杂多线程环境下使用读写锁同步写入文件的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。
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