C#多线程使用读写锁ReaderWriterLockSlim同步写入文件
复杂多线程环境下使用读写锁同步写入文件
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：
版权声明：本文为开发框架文库发布内容,转载请附上原文出处连接
newdoc C/S框架网
