开发过程中经常会碰到这样的场景:需要从一个地方获取一些数据,然后处理数据并将其保存在数据库中。
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private
void
FetchData() {}
private
void
SaveData() {}
static
void
Main(
string
[] args)
{
for
(
int
i = 0; i < 10; i++)
{
FetchData();
// 获取数据
SaveData();
// 处理并保存
}
}
例如上述代码例子这样顺序执行,执行会很慢,原因是获取数据和处理并保存的过程都可能导致阻塞,然而FetchData()每次取数据并不需要等待上一条数据保存完成再进行。
这样的场景非常适合用生产者消费者队列:生产者就是FetchData(),用来生产数据;消费者SaveData(),用来消费数据。
举个实际例子,我们需要通过一个Web Api获取一些城市的天气情况,并将其保存到数据库中。
实现方式:
- 需要一个任务队列,生产者可以向队列中插入任务,消费者可以从任务队列中取出任务来执行。
- 为保证线程安全,使用一个锁来保护这个队列的访问。
- 制定一个退出策略,在所有任务完成时释放资源。
下边是实现的完整代码:
class Program
{
// 任务队列
static Queue<string> _tasks = new Queue<string>();
// 为保证线程安全,使用一个锁来保护_task的访问
readonly static object _locker = new object();
// 通过 _wh 给工作线程发信号
static EventWaitHandle _wh = new AutoResetEvent(false);
static Thread _worker;
static void Main(string[] args)
{
// 需要获取天气情况的城市对应代码
var cityIds = new List<int> {101280601, 101010100, 101020100, 101110101, 101040100};
// 任务开始,启动工作线程
_worker = new Thread(Work);
_worker.Start();
// 生产者将数据插入队里中,并给工作线程发信号
foreach (var cityId in cityIds)
EnqueueTask(FetchData(cityId));
// 任务结束
Dispose();
}
/// <summary>执行工作</summary>
static void Work()
{
while (true)
{
string work = null;
lock (_locker)
{
if (_tasks.Count > 0)
{
work = _tasks.Dequeue(); // 有任务时,出列任务
if (work == null) // 退出机制:当遇见一个null任务时,代表任务结束
return;
}
}
if (work != null)
SaveData(work); // 任务不为null时,处理并保存数据
else
_wh.WaitOne(); // 没有任务了,等待信号
}
}
/// <summary>插入任务</summary>
static void EnqueueTask(string task)
{
lock (_locker)
_tasks.Enqueue(task); // 向队列中插入任务
_wh.Set(); // 给工作线程发信号
}
/// <summary>结束释放</summary>
static void Dispose()
{
EnqueueTask(null); // 插入一个Null任务,通知工作线程退出
_worker.Join(); // 等待工作线程完成
_wh.Close(); // 释放资源
}
/// <summary>获取数据</summary>
static string FetchData(int cityId)
{
var wc = new WebClient { Encoding = Encoding.UTF8 };
var url = string.Format("http://www.weather.com.cn/adat/sk/{0}.html", cityId);
return wc.DownloadString(url);
}
/// <summary>处理保存</summary>
static void SaveData(string data)
{
var weatherInfo = (JsonConvert.DeserializeObject(data, typeof(Dictionary<string, Weatherinfo>)) as Dictionary<string, Weatherinfo>)["weatherinfo"];
Console.WriteLine("[{0}]:{1} 气温({2}) 风向({3}) 风力({4})", weatherInfo.Time, weatherInfo.City, weatherInfo.Temp, weatherInfo.Wd, weatherInfo.Ws);
Thread.Sleep(200); // 模拟数据保存
}
}
public class Weatherinfo
{
public string City { get; set; }
public string Temp { get; set; }
public string Time { get; set; }
public string Wd { get; set; }
public string Ws { get; set; }
}
}
解释:
- Main方法中,我们首先启动了一个工作线程,由于此时队列中没有任务,因此工作线程在等待信号。
- 通过EnqueueTask向队列中插入任务,并通过等待句柄_wh发信号给工作线程,工作线程收到信号后就开始执行处理保存。
- 当生产者获取完所有数据时,插入null任务,并等待工作线程完成。工作线程最后执行到null任务时退出。