BlockingCollection<> 中的元素顺序

Question

我有一个使用 BlockingCollection<> 实现的下载队列。现在我想偶尔优先进行一些下载。我认为将一些元素“向上”移动到集合中可能很棒，就像在列表中一样，但是没有像Remove()/AddFirst()或Move()这样的方法。

在 BlockingCollection<> 中排列项目的首选方式是什么？

Answer 1

不幸的是，无法按照您想要的方式重新排列队列。您真正需要的是一个作为优先级队列实现的 PriorityBlockingCollection，但遗憾的是，它也不存在。

您可以做的是利用 TakeFromAny 方法来获取您想要的优先级行为。 TakeFromAny 将从 BlockingCollection 实例数组中取出第一个可用项目。它将优先考虑数组中首先列出的队列。

var low = new BlockingCollection<object> { "low1", "low2" };
var high = new BlockingCollection<object> { "high1", "high2" };
var array = new BlockingCollection<object>[] { high, low };
while (true)
{
  object item;
  int index = BlockingCollection<object>.TakeFromAny(array, out item);
  Console.WriteLine(item);
}

上面的示例将打印：

high1
high2
low1
low2

它强制您使用多个队列，因此它不是最优雅的解决方案。

Answer 2

BlockingCollection 通过包装内部 来工作IProducerConsumerCollection。默认情况下在内部使用 ConcurrentQueue，但您可以通过 此构造函数。

如果您提供自己的线程安全集合，则可以使用您想要的任何集合类型。这将允许您根据需要对元素进行优先级排序。

虽然没有内置集合可以实现您所需的功能，但您可以将一对 ConcurrentQueue 集合包装到实现 IProducerConsumerCollection 的类中。这将允许您拥有“高优先级”和“低优先级”元素。

Answer 3

无法直接在 BlockingCollection 之上实现优先级队列。最好将 BlockingCollection 视为无法实现重新排序的严格队列。

不过，您可以结合使用优先级队列和 BlockingCollection 来实现相同的效果。让我们假设您实现了一个简单的 PriorityQueue，它可以正确排序您的下载。以下内容可用于为接收方的处理添加优先级

class DownloadManager {
  private PriorityQueue<Download> m_priorityQueue;
  private BlockingCollection<Download> m_downloadCollection;

  public bool TryGetNext(ref Download download) {
    PumpDownloadCollection();
    if (m_priorityQueue.IsEmpty) {
      download = null;
      return false;
    }

    download = m_priorityQueue.Dequeue();
    return true;
  }

  private void PumpDownloadCollection() {
    T value;
    while (m_downloadCollection.TryTake(out value)) {
      m_priorityQueue.Enqueue(value);
    }
  }

。 注意：PriorityQueue 不是 .Net Framework 中实际存在的类型。您需要根据下载项目的优先级安排自己编写它。

Answer 4

Reed 正确地告诉您需要实现 IProducerConsumerCollection。但是，有一门课程可以帮助您。它不是内置的，但它在 上有特色MSDN。只需将此 ConcurrentPriorityQueue 传递到您的 BlockingCollection 即可。

这就是我使用它的方式：

private readonly BlockingCollection<KeyValuePair<int, ICommand>> _commands 
    = new BlockingCollection<KeyValuePair<int, ICommand>>(
        new ConcurrentPriorityQueue<int, ICommand>());

ICommand 是我项目中的一个接口。

现在，您可以添加如下项目：

_actions.Add(new KeyValuePair<int, ICommand>(1, command1));
_actions.Add(new KeyValuePair<int, ICommand>(2, command2));
_actions.Add(new KeyValuePair<int, ICommand>(1, command3));

优先级较低的整数值的项目将首先执行。在上面的示例中：

command1
command3
command2

当循环 BlockingCollection 时，您将不再获得单个元素（在我的例子中是 ICommand），而是一个 KeyValuePair 。当然，这可能需要更改一些代码。一件好事是你有其最初的优先级：

foreach (var command in _queue) 
{
    var priority = command.Key;
    var actualCommand = command.Value;
}