C#多线程实现:生产者-消费者问题

需积分: 10 31 下载量 105 浏览量 更新于2025-01-06 收藏 31KB DOC 举报
"本文主要介绍了如何使用C#实现生产者与消费者的问题,通过一个名为Cell的类,包含ReadFromCell()和WriteToCell()两个方法,来模拟生产者和消费者对共享资源的操作。生产者线程负责写入数据,而消费者线程负责读取并显示数据。关键在于使用锁(lock关键字)和Monitor类的Wait()和Pulse()方法来协调多线程间的同步,确保数据的安全读写。" 在多线程编程中,生产者与消费者问题是经典的并发控制问题,它涉及到如何在一个共享资源池中有效地分配和使用资源。在这个示例中,我们创建了一个`Cell`类,用于存储和管理数据。`cellContents`变量作为共享资源,`readerFlag`是一个布尔值,用于指示当前资源是否可供读取。 `ReadFromCell()`方法由消费者线程调用,它首先会检查`readerFlag`的状态。如果资源不可读(`readerFlag == false`),那么线程会进入等待状态,直到`WriteToCell()`方法完成写入并通过`Monitor.Pulse(this)`唤醒它。`lock(this)`确保了在执行这段代码时不会有其他线程同时访问`Cell`对象。当消费完成后,`readerFlag`被重置,并使用`Monitor.Pulse(this)`通知可能等待的生产者线程可以继续写入。 `WriteToCell()`方法则是由生产者线程调用,同样使用`lock(this)`保证了线程安全。如果`readerFlag`为真,意味着有消费者正在读取,生产者会进入等待状态,直到消费者完成并发出脉冲。在这个过程中,可能遇到的异常如`SynchronizationLockException`和`ThreadInterruptedException`也被适当地捕获和处理。 C#中的`Monitor`类提供了一种基于监视器的线程同步机制,`Wait()`方法使当前线程等待,而`Pulse()`方法用于唤醒等待的线程。这种机制有效地避免了竞态条件,确保了在多线程环境下正确地进行数据的生产和消费。 这个示例展示了如何利用C#的线程同步机制解决生产者与消费者问题,为实际开发中处理并发问题提供了基础模型。理解并掌握这种模式对于编写高并发、高性能的多线程应用至关重要。