什麼是BlockingCollection（共T）的目的

Question

我正嘗試瞭解BlockingCollection的目的，在新的並行堆棧的基於.NET的背景下4.

的MSDN文件說：

BlockingCollection用作IProducerConsumerCollection實例的包裝，允許從集合中刪除嘗試阻塞，直到可以刪除數據。同樣，可以創建BlockingCollection來強制實現IProducerConsumerCollection中允許的數據元素數量的上限;然後阻塞該集合的添加嘗試，直到空間可用於存儲添加的項目。

但是，當我查看一些IProducerConsumerCollection的實現時，像ConcurrentQueue一樣，我看到它們提供了一個無鎖的，線程安全的實現。那麼爲什麼需要BlockingCollection提供的鎖定機制？ MSDN中的所有示例均通過BlockingCollection包裝器顯示使用這些集合，那麼直接使用這些集合的麻煩是什麼？使用BlockingCollection產生的好處是什麼？

Answer 1

無論如何，如果您沒有別的事情要做（甚至直到操作完成才能繼續），阻塞直到可以執行操作是一種方便。

如果您有一個您想讀取數據的非阻塞隊列，並且此刻沒有數據，則必須定期輪詢它或等待某個信號量，直到有數據。如果隊列阻塞，那已經自動完成了。

同樣，如果您嘗試添加到已滿的非阻塞隊列，操作將會失敗，然後您必須找出要執行的操作。阻塞隊列將等待，直到有空間。

如果你有聰明的事情而不是等待（比如檢查另一個隊列中的數據，或者引發QueueTooFullException），那麼你需要非阻塞隊列，但通常情況並非如此。

通常，有一種方法可以指定阻塞隊列的超時時間。

Answer 2

鎖定的目的是鎖定本身。您可以從集合中讀取多個線程，並且如果沒有可用數據，線程將保持鎖定狀態，直到新數據到達。

此外，通過設置大小限制的功能，您可以讓正在填充集合的生產者線程儘可能多地提供它。當集合達到限制時，線程將會鎖定，直到消費者線程爲數據騰出空間。

通過這種方式，您可以使用該集合來限制數據的吞吐量，而無需自行進行任何檢查。您的線程只是讀取和寫入所有可能的內容，並且集合負責根據需要保持線程正常工作或休眠。

Answer 3

這是其中一件事情，一旦你這樣做就容易理解。

對於生產者消費者，讓我們有兩個對象，生產者和消費者。它們在構建時共享一個隊列，這樣它們就可以在它之間寫入。

添加在一個生產消費是相當熟悉，剛剛與CompleteAdding稍有不同：

public class Producer{ 
     private BlockingCollection<string> _queue; 
     public Producer(BlockingCollection<string> queue){_queue = queue;} 

     //a method to do something 
     public MakeStuff() 
     { 
      for(var i=0;i<Int.MaxValue;i++) 
      { 
       _queue.Add("a string!"); 
      } 

      _queue.CompleteAdding(); 
     } 
} 

似乎消費者並不意義 - 直到你意識到的foreach不會停止循環，直到隊列已完成添加。在那之前，如果沒有物品，它會回到睡眠狀態。而且，由於這是生產者和消費者收集的同一個實例，因此您可以讓消費者只在實際需要做的事情上佔用週期，而不必擔心停止，重新啓動等。

public class Consumer() 
{ 
     private BlockingCollection<string> _queue; 
     public Consumer(BlockingCollection<string> queue) 
     { 
      _queue = queue; 
     } 

     public void WriteStuffToFile() 
     { 
      //we'll hold until our queue is done. If we get stuff in the queue, we'll start processing it then 
      foreach(var s in _queue.GetConsumingEnumerable()) 
      { 
      WriteToFile(s); 
      } 
     } 
} 

所以你通過使用集合將它們連接在一起。

var queue = new BlockingCollection<string>(); 
var producer = new Producer(queue); 
var consumer = new Consumer(queue); 

producer.MakeStuff(); 
consumer.WriteStuffToFile(); 

Answer 4

或者，AsyncEx提供了AsyncCollection，它是BlockingCollection的異步版本。見https://github.com/StephenCleary/AsyncEx/wiki/AsyncCollection