最近在看一個同事的代碼,代碼的本意是在main方法中開啓10個線程,用這10個線程來處理一批業務邏輯,在某一時刻當你命令console退出的時候,這個
時候不是立即讓console退出,而是需要等待10個線程把檢測狀態之後的業務邏輯執行完之後再退出,這樣做是有道理的,如果強行退出會有可能造成子線程的業
務數據損壞,沒毛病吧,業務邏輯大概就是這樣。
一:現實場景
由於真實場景的代碼比較複雜和繁瑣,爲了方便演示,我將同事所寫的代碼抽象一下,類似下面這樣,看好了咯~~~
1 class Program 2 { 3 private static int workThreadNums = 0; 4 5 private static bool isStop = false; 6 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 var tasks = new Task[10];10 11 12 for (int i = 0; i < 10; i++)13 {14 tasks[i] = Task.Factory.StartNew((obj) =>15 {16 Run();17 }, i);18 }19 20 //是否退出21 string input = Console.ReadLine();22 23 while ("Y".Equals(input, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))24 {25 break;26 }27 28 isStop = true;29 30 while (workThreadNums != 0)31 {32 Console.WriteLine("正在等待線程結束,當前還在運行線程有:{0}", workThreadNums);33 34 Thread.Sleep(10);35 }36 Console.WriteLine("準備退出了。。。");37 Console.Read();38 Environment.Exit(0);39 }40 41 static void Run()42 {43 try44 {45 workThreadNums++;46 47 while (true)48 {49 if (isStop) break;50 51 Thread.Sleep(1000);52 53 //執行業務邏輯54 Console.WriteLine("我是線程:{0},正在執行業務邏輯", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);55 }56 }57 finally58 {59 workThreadNums--;60 }61 }62 }
其實掃一下上面的代碼應該就知道是用來幹嘛的,業務邏輯沒毛病,基本可以實現剛纔的業務場景,在console退出的時候可以完全確保10個線程都把自己的業
務邏輯處理完畢了。不過從美觀角度上來看,這種代碼就太low了。。。一點檔次都沒有,比如存在下面兩點問題:
第一點:局部變量太多,又是isStop又是workThreaNums,導致業務邏輯Run方法中摻雜了很多的非業務邏輯,可讀性和維護性都比較low。
第二點:main函數在退出的時候用while檢測workThreadNums是否爲“0”,貌似沒問題,但仔細想想這段代碼有必要嗎?
接下來我把代碼跑一下,可以看到這個while檢測到了在退出時的workThredNums的中間狀態“7”,有點意思吧~~~
二:代碼優化
那上面這段代碼怎麼優化呢?如何踢掉業務邏輯方法中的非業務代碼呢?當然應該從業務邏輯上考慮一下了,其實這個問題的核心就是兩點:
1. 如何實現多線程中的協作取消?
2. 如何實現多線程整體執行完畢通知主線程?
這種場景優化千萬不要受到前人寫的代碼所影響,最好忘掉就更好了,不然你會下意識的受到什麼workthreadnums,isstop這些變量的左右,不說廢話了,如
果你對task併發模型很熟悉的話,你的優化方案很快就會出來的。。。
1. 協作取消:
直接用一個bool變量來判斷子線程是否退出的辦法其實是很沒有檔次的,在net 4.0中有一個類(CancellationTokenSource)專門來解決使用bool變量來判
斷的這種很low的場景,而且比bool變量具有更強大的功能,這個會在以後的文章中跟大家去講。
2. 多線程整體執行完畢通知主線程
目前我們看到的方式是主線程通過輪詢workthreadnums這種沒有檔次的方式去做的,其實這種方式本質上就是任務串行,而如果你明白task的話,你就知道
有很多的手段是執行任務串行的,比如什麼ContinueWith,WhenAll,WhenAny等等方式,所以你只需要將一組task串聯到WhenAll之後就可以了。好了,上
面就是我的解決思路,接下來看一下代碼吧:
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource(); 6 7 var tasks = new Task[10]; 8 9 for (int i = 0; i < 10; i++)10 {11 tasks[i] = Task.Factory.StartNew((m) =>12 {13 Run(source.Token);14 }, i);15 }16 17 Task.WhenAll(tasks).ContinueWith((t) =>18 {19 Console.WriteLine("準備退出了。。。");20 Console.Read();21 Environment.Exit(0);22 });23 24 string input = Console.ReadLine();25 while ("Y".Equals(input, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))26 {27 source.Cancel();28 }29 30 Console.Read();31 }32 33 static void Run(CancellationToken token)34 {35 while (true)36 {37 if (token.IsCancellationRequested) break;38 39 Thread.Sleep(1000);40 41 //執行業務邏輯42 Console.WriteLine("我是線程:{0},正在執行業務邏輯", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);43 }44 }45 }
單從代碼量上面看就縮減了17行代碼,而且業務邏輯也非常的簡單明瞭,然後再看業務邏輯方法Run,其實你根本就不需要所謂的workThreadNums++,--
的操作,而且多線程下不用鎖的話,還容易出現競態的問題,解決方案就是使用WhenAll等待一組Tasks完成任務,之後再串行要退出的Task任務,是不是很完美,
而協作取消的話,只需將取消的token傳遞給業務邏輯方法,當主線程執行source.Cancel()方法取消的時候,子線程就會通過IsCancellationRequested感知到主
線程做了取消操作。
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