後臺工作人員同步

Question

可以說我有一個類應該爲我生成一些ID（例如GUID）。現在不幸的是，身份證生成是一個有點漫長的過程，如果我需要一百個身份證，那麼我會遇到顯着減速問題。爲了避免這些情況，我保留了一個預生成ID的隊列，當這個隊列開始在它們上面運行時，我使用BackgroundWorker生成新的ID並將它們放入隊列中。但是我遇到了一些問題。目前最大的一個是如何確保在隊列完全耗盡ID的情況下主線程等待BackroundWorker生成並將它們放入隊列中。下面是我現在擁有的代碼。

public class IdGenerator 
{ 
    private Queue<string> mIds = new Queue<string>(); 
    private BackgroundWorker mWorker = new BackgroundWorker(); 
    private static EventWaitHandle mWaitHandle = new AutoResetEvent(false); 

    public IdGenerator() 
    { 
     GenerateIds(); 

     this.mWorker.DoWork += new DoWorkEventHandler(FillQueueWithIds); 
    } 

    private void GenerateIds() 
    { 
     List<string> ids = new List<string>(); 

     for (int i = 0; i < 100; i++) 
     { 
      ids.Add(Guid.NewGuid().ToString()); 
     } 

     lock (this.mIds) 
     { 

      foreach (string id in ids) 
      { 
       this.mIds.Enqueue(id); 
      } 
     }    
    } 

    public string GetId() 
    { 
     string id = string.Empty; 

     lock (this.mIds) 
     { 
      if (this.mIds.Count > 0) 
      { 
       id = this.mIds.Dequeue(); 
      } 

      if (this.mIds.Count < 100) 
      { 
       if (!this.mWorker.IsBusy) 
       { 
        this.mWorker.RunWorkerAsync(); 
       } 
      } 
     } 

     if (this.mIds.Count < 1) 
     { 
      mWaitHandle.WaitOne(); 
     } 

     return id; 
    } 

    void FillQueueWithIds(object sender, DoWorkEventArgs e) 
    { 
     GenerateIds(); 
     mWaitHandle.Set(); 
    } 
} 

顯然它不能正常工作。看起來我在調用WaitOne和Set方法的適當時機方面存在問題。即使工作人員已經完成工作，有時IsBusy屬性也會返回true。

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編輯：

它的一個WinForm，我需要使用.NET 2.0

Answer 1

你的問題是經典的生產者 - 消費者問題。看看http://en.wikipedia.org/wiki/Producer-consumer_problem

一個簡單的解釋是，你將有兩個線程。一個將是生產者（GUID生成器），另一個將是消費者。

通過使用信號量，您將保持這些線程同步。信號量將負責在隊列滿時停止生產者，並在消費者爲空時停止生產者。

這個過程在Wikipedia文章中有很好的解釋，我打賭你可以在互聯網上的c＃中找到生產者 - 消費者的基本實現。

Answer 2

您的主代碼（推測爲WinForms）在某個時間點調用mWaitHandle.WaitOne()。此時Messagepump被阻塞，Bgw將無法調用其Completed事件。這意味着IsBusy標誌保持爲真：死鎖。

如果DoWork內的代碼引發異常，則可能會出現類似問題。

編輯：

我認爲，你可以通過使用線程池線程更換BGW解決大部分問題。和一個簡單的volatile bool isbusy標誌。

Answer 3

與線程同步相關的一些錯誤，請參閱下面更改的代碼。 當您將鎖定同步應用到隊列時，請注意將所有使用的隊列置於鎖定狀態。 我已經改變了GetId方法來探測新ID，如果沒有。

public class IdGenerator 
{ 
    private Queue<string> mIds = new Queue<string>(); 
    private BackgroundWorker mWorker = new BackgroundWorker(); 
    private static EventWaitHandle mWaitHandle = new AutoResetEvent(false); 

    public IdGenerator() 
    { 
     GenerateIds(); 

     this.mWorker.DoWork += new DoWorkEventHandler(FillQueueWithIds); 
    } 

    private void GenerateIds() 
    { 
     List<string> ids = new List<string>(); 

     for (int i = 0; i < 100; i++) 
     { 
      ids.Add(Guid.NewGuid().ToString()); 
     } 

     lock (this.mIds) 
     { 

      foreach (string id in ids) 
      { 
       this.mIds.Enqueue(id); 
      } 
     }    
    } 

    public string GetId() 
    { 
     string id = string.Empty; 
     //Indicates if we need to wait 
     bool needWait = false; 

     do 
     { 
      lock (this.mIds) 
      { 
       if (this.mIds.Count > 0) 
       { 
        id = this.mIds.Dequeue(); 
        return id; 
       } 

       if (this.mIds.Count < 100 && this.mIds.Count > 0) 
       { 
        if (!this.mWorker.IsBusy) 
        { 
         this.mWorker.RunWorkerAsync(); 
        } 
       } 
       else 
       { 
        needWait = true; 
       } 
      } 

      if (needWait) 
      { 
       mWaitHandle.WaitOne(); 
       needWait = false; 
      } 
     } while(true); 

     return id; 
    } 

    void FillQueueWithIds(object sender, DoWorkEventArgs e) 
    { 
     GenerateIds(); 
     mWaitHandle.Set(); 
    } 
} 

Answer 4

在.NET 4中，你可以使用BlockingCollection<T>和更一般IProducerConsumerCollection<T>

這裏有2項任務，一個加入另回吐，使用它的例子。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd997306.aspx

Answer 5

OK，繼承人的最終解決方案，我跟去了。這一個不使用BackgroundWorker，但它工作。感謝指向生產者 - 消費者問題的Edu。我使用MSDN提供的示例位於here。