NET：使用线程安全集合快速解决生产者消费者问题

1、.NET(C#) ：使用线程安全集合快速解决生产者消费者问题程序演示：进入程序，首先得输入最大容量，比如输入10：接下来生产线生成了，最初当然只有 0 始生产 5 个项目，在“生产数量”中输入个项目，我们现在开5，如下图：然后点击“生产” ， 5 个项目就被生产了：接下来我们再生产12 个项目，加上之前的5 个项目，此时一共会生产17 个项目，但是总容量是10，所以会有7 个生产项目要等待（线程阻塞）：接着再去生产 10 个项目，此时已经有状态，后续的生产项目需求会叠加：7 个生产项目在等待现在的情况是：有 10 个项目已经被生产，还有待被生产，下面我们消费 5 个项目，结果如下：17 个项目

2、等当 5 个项目被消费后，等待生产的项目立即开始生产，知道容量又一次到最大值 10，而左面等待生产的项目个数变成了12（减少了 5 个）。下面直接消费100 个，结果：由于之前有10 个被生产， 12 个在等待生产， 所以等着22 个项目被消费后，后续的消费无法满足，因此有 78 个消费在等待。最后再生产80 个项目，其中78 个会被消费，然后剩2 个留在生产线上，如下图：生产着消费者问题有非常多的解决方式，不过使用 .NET 4.0+的线程安全集合解决起来非常简单。用户不需要自定义线程同步逻辑，直接使用线程安全集合，然后多线程去操作就可以了，当然，更具体些，使用BlockingCollect

3、ion ，它本身不是严格意义上的集合，而是包转另一个线程安全集合使他具备阻塞功能。使用 BlockingCollection 来定义整个生产线集合。接着生产和消费问题就是在这个阻塞集合中进行添加和删除操作，这里我们会继承 BlockingCollection 得天独厚的优点，当向已满的集合中添加值，或者向空集合中删除值都会造成操作线程阻塞，知道该需求被完成，否则操作线程一直阻塞下去。整个执行上核心就两个类：Operator 和 RequestItem。Operator 包含着 BlockingCollection ，并提供封装方法来调用 BlockingCollection 的 Add 和 T

4、ake 来进行生产和消费操作。任何操作都被 RequestItem 来代表，这个类型存储着操作次数，就是“生产 5 个项目”中的 5。对于可以完成的命令， BlockingCollection 显然不会阻塞， 然后根据操作次数执行生产或者消费操作，最后 RequestItem 会被删除掉。但是如果命令无法得到满足，此时 BlockCollection 会阻塞，相应的RequestItem 也会留下， 操作次数则代表等待的工作数，同时RequestItem 也可以叠加。可以参考下图：执行上差不多这些，在界面更新上，Operator 和 RequestItem均继承 INotifyProperty

5、Changed接口来通知WPF 属性变化，同时生产和消费等待队列被存到Operator中的ObservableCollection中，有点像MVVM中的ViewModel，但程序没有用严格的MVVM模式来写。Operator 类型：Consumers 属性代表消费等待队列。Producers 属性代表生产等待队列。Count 和 Capacity 分别代表当前生产线项目个数和总容量。注意由于总容量Capacity 不会变因此没必要像Count 属性那样进行改变通知。public ObservableCollection<RequestItem> Consumers

6、get; private set; public ObservableCollection<RequestItem> Producers get; private set; public int Capacity get; private set; #region Countprivate int _Count = 0;public int Countget return _Count; protected setif (_Count != value)_Count = value;OnPropertyChanged("Count");Reque

7、stItem 则更简单了，只有一个Count 属性代表操作数。最后生产或者消费操作的执行就顺水推舟了，我们以生产方法： Produce 来示例（代码中有注释） ：public void Produce(int count)/用另一个线程来操作BlockingCollectionTask.Factory.StartNew() =>/生成 RequestItemvar item = new RequestItem(count);/将 RequestItem 加入到生产等待队列中/UIAction方法是用WPF 间接调用 WPF Dispatcher的 Invoke 相关操作UIAct

8、ion() => Producers.Add(item);/尝试进行生产操作for (int i = 0; i < count; i+)/调用内部 BlockingCollection的 Add 方法blockingQueue.Add(0);/重要：此时代码运行到这说明没有阻塞，那么生产成功UIAction() =>/将等待操作数减1-item.Count;/将生产线项目个数加1+Count;);/所有生产需求均被完成，将此生产需求从队列中移除UIAction() => Producers.Remove(item););OK ，程序整体框架差不多是这样