同步异常

Question

我有两个线程，一个线程处理队列，另一个线程将内容添加到队列中。

1. 我想在队列处理线程完成处理队列后将其置于睡眠状态
2. 我想让第二个线程告诉它在向队列添加项目时唤醒

但是这些函数调用 System.Threading.SynchronizationLockException：对象同步方法是从 Monitor.PulseAll(waiting); 调用上的未同步代码块 调用的，因为我尚未将该函数与等待对象同步。 [我不想这样做，我希望能够在将项目添加到队列时进行处理]。我怎样才能实现这个目标？

Queue<object> items = new Queue<object>();
object waiting = new object();

第一个线程

public void ProcessQueue()
{
 while (true)
 {
   if (items.Count == 0)
     Monitor.Wait(waiting);

    object real = null;
    lock(items) {
    object item = items.Dequeue();
    real = item;
    }
    if(real == null)
        continue;
    .. bla bla bla
 } 
}

第二个线程涉及

public void AddItem(object o)
{
 ... bla bla bla
 lock(items)
 {
 items.Enqueue(o);
 }
 Monitor.PulseAll(waiting);
}

Answer 1

使用信号量 http://msdn.microsoft.com/library/system.threading.semaphore .aspx 正是为此而设计的

Answer 2

答案在您发布的错误消息中：
“从 Monitor.PulseAll(waiting) 上的未同步代码块调用对象同步方法；”

您必须从lock(waiting)块内部调用Monitor.PulseAll(waiting)。

另外...您还必须从锁块内调用 Monitor.Wait 。

Answer 3

如果您可以访问.NET 4.0，则可以通过来实现您想要做的事情BlockingCollection。
如果您想通过 Monitor 类自己完成此操作并使用 Pulse() 发出信号，那么您实际上走在正确的轨道上。
您会收到异常，因为调用 Wait()、Pulse() 和 PulseAll()、您必须拥有指定对象的锁。您恰好在等待时错过了这个。

可以使用的示例基本线程安全队列：

• 在消费者端使用 foreach，
• 在生产者端使用 while 或您最喜欢的条件构造，
• 处理多个生产者/消费者，并且
• 使用 lock()、Monitor.Pulse()、Monitor.PulseAll() 和 Monitor.Wait() :

。

public class SignaledQueue<T>
{
    Queue<T> queue = new Queue<T>();
    volatile bool shutDown = false;

    public bool Enqueue(T item)
    {
        if (!shutDown)
        {
            lock (queue)
            {
                queue.Enqueue(item);
                //Pulse only if there can be waiters.
                if (queue.Count == 1)
                {
                    Monitor.PulseAll(queue);
                }
            }
            return true;
        }
        //Indicate that processing should stop.
        return false;
    }

    public IEnumerable<T> DequeueAll()
    {
        while (!shutDown)
        {
            do
            {
                T item;
                lock (queue)
                {
                    //If the queue is empty, wait.
                    if (queue.Count == 0)
                    {
                        if (shutDown) break;
                        Monitor.Wait(queue);
                        if (queue.Count == 0) break;
                    }
                    item = queue.Dequeue();
                }
                yield return item;
            } while (!shutDown);
        }
    }

    public void SignalShutDown()
    {
        shutDown = true;
        lock (queue)
        {
            //Signal all waiting consumers with PulseAll().
            Monitor.PulseAll(queue);
        }
    }

}

使用示例：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int numProducers = 4, numConsumers = 2;
        SignaledQueue<int> queue = new SignaledQueue<int>();

        ParameterizedThreadStart produce = delegate(object obj)
        {
            Random rng = new Random((int)obj);
            int num = 0;
            while (queue.Enqueue(++num))
            {
                Thread.Sleep(rng.Next(100));
            } 
        };

        ThreadStart consume = delegate
        {
            foreach (int num in queue.DequeueAll())
            {
                Console.Write(" {0}", num);
            }
        };

        Random seedRng = new Random();
        for (int i = 0; i < numProducers; i++)
        {
            new Thread(produce).Start(seedRng.Next());
        }

        for (int i = 0; i < numConsumers; i++)
        {
            new Thread(consume).Start();
        }

        Console.ReadKey(true);
        queue.SignalShutDown();

    }
}

Answer 4

我更喜欢使用回调来启动一个处理线程，该线程会继续运行直到被捕获，并且锁定会导致同时读取器和写入器排队等待：

public delegate void CallbackDelegate();

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Queue<object> items = new Queue<object>();

        Processor processor = new Processor(items);
        Adder adder = new Adder(items, new CallbackDelegate(processor.CallBack));

        Thread addThread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(adder.AddItem));
        object objectToAdd = new object();
        addThread.Start(objectToAdd);
    }
}

class Processor
{
    Queue<object> items;

    public Processor(Queue<object> itemsArg)
    {
        items = itemsArg;
    }

    public void ProcessQueue()
    {
        lock (items)
        {
            while (items.Count > 0)
            {
                object real = items.Dequeue();
                // process real
            }
        }
    }

    public void CallBack()
    {
        Thread processThread = new Thread(ProcessQueue);
        processThread.IsBackground = true;
        processThread.Start();
    }
}

class Adder
{
    Queue<object> items;
    CallbackDelegate callback;

    public Adder(Queue<object> itemsArg, CallbackDelegate callbackArg)
    {
        items = itemsArg;
        callback = callbackArg;
    }

    public void AddItem(object o)
    {
        lock (items) { items.Enqueue(o); }
        callback();
    }
}