CountdownEvent
System.Threading.CountdownEvent ist eine Synchronisierungsprimitive, die die Blockierung ihrer wartenden Threads nach einer bestimmten Zahl an sie gerichteter Signalisierungen aufhebt. CountdownEvent eignet sich für Szenarien, in denen Sie andernfalls ein ManualResetEvent oder ManualResetEventSlim verwenden und manuell eine Variable vor dem Signalisieren des Ereignisses verringern müssen. In einem Fork/Join-Szenario können Sie z.B. nur ein CountdownEvent mit einer Signalanzahl von 5 erstellen und dann fünf Arbeitselemente im Threadpool starten und jedes Arbeitselement bei Abschluss Signal aufrufen lassen. Jeder Aufruf von Signal reduziert die Signalanzahl um 1. Im Hauptthread wird der Aufruf von Wait blockiert, bis die Signalanzahl 0 (null) ist.
Hinweis
Erwägen Sie für Code, der nicht für die Interaktion mit älteren .NET Framework-Synchronisierungs-APIs vorgesehen ist, einen noch einfacheren Ansatz zum Ausdrücken der Fork/Join-Parallelität mit Verwendung von System.Threading.Tasks.Task-Objekten oder der Invoke-Methode.
CountdownEvent besitzt diese zusätzlichen Features:
Der Wait-Vorgang kann mithilfe von Abbruchtoken abgebrochen werden.
Die Signalanzahl kann nach dem Erstellen der Instanz erhöht werden.
Instanzen können wiederverwendet werden, nachdem Wait zur Rückgabe die Reset-Methode aufgerufen hat.
Instanzen machen ein WaitHandle für die Integration mit anderen .NET-Synchronisierungs-APIs wie WaitAll verfügbar.
Grundlegende Verwendung
Im folgenden Beispiel wird die Verwendung eines CountdownEvent mit ThreadPool-Arbeitselementen veranschaulicht.
IEnumerable<Data> source = GetData();
using (CountdownEvent e = new CountdownEvent(1))
{
// fork work:
foreach (Data element in source)
{
// Dynamically increment signal count.
e.AddCount();
ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate(object state)
{
try
{
ProcessData(state);
}
finally
{
e.Signal();
}
},
element);
}
e.Signal();
// The first element could be run on this thread.
// Join with work.
e.Wait();
}
// .,.
Dim source As IEnumerable(Of Data) = GetData()
Dim e = New CountdownEvent(1)
' Fork work:
For Each element As Data In source
' Dynamically increment signal count.
e.AddCount()
ThreadPool.QueueUserWorkItem(Sub(state)
Try
ProcessData(state)
Finally
e.Signal()
End Try
End Sub,
element)
Next
' Decrement the signal count by the one we added
' in the constructor.
e.Signal()
' The first element could also be run on this thread.
' ProcessData(New Data(0))
' Join with work:
e.Wait()
CountdownEvent mit Abbruch
Im folgenden Beispiel wird der Abbruch des Wartevorgangs für CountdownEvent durch Verwenden eines Abbruchtokens beschrieben. Das grundlegende Muster folgt dem in .NET Framework 4 eingeführten Modell für einheitlichen Abbruch. Weitere Informationen finden Sie unter Abbruch in verwalteten Threads.
class CancelableCountdownEvent
{
class Data
{
public int Num { get; set; }
public Data(int i) { Num = i; }
public Data() { }
}
class DataWithToken
{
public CancellationToken Token { get; set; }
public Data Data { get; private set; }
public DataWithToken(Data data, CancellationToken ct)
{
this.Data = data;
this.Token = ct;
}
}
static IEnumerable<Data> GetData()
{
return new List<Data>() { new Data(1), new Data(2), new Data(3), new Data(4), new Data(5) };
}
static void ProcessData(object obj)
{
DataWithToken dataWithToken = (DataWithToken)obj;
if (dataWithToken.Token.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("Canceled before starting {0}", dataWithToken.Data.Num);
return;
}
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
if (dataWithToken.Token.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("Cancelling while executing {0}", dataWithToken.Data.Num);
return;
}
// Increase this value to slow down the program.
Thread.SpinWait(100000);
}
Console.WriteLine("Processed {0}", dataWithToken.Data.Num);
}
static void Main(string[] args)
{
EventWithCancel();
Console.WriteLine("Press enter to exit.");
Console.ReadLine();
}
static void EventWithCancel()
{
IEnumerable<Data> source = GetData();
CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
//Enable cancellation request from a simple UI thread.
Task.Factory.StartNew(() =>
{
if (Console.ReadKey().KeyChar == 'c')
cts.Cancel();
});
// Event must have a count of at least 1
CountdownEvent e = new CountdownEvent(1);
// fork work:
foreach (Data element in source)
{
DataWithToken item = new DataWithToken(element, cts.Token);
// Dynamically increment signal count.
e.AddCount();
ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate(object state)
{
ProcessData(state);
if (!cts.Token.IsCancellationRequested)
e.Signal();
},
item);
}
// Decrement the signal count by the one we added
// in the constructor.
e.Signal();
// The first element could be run on this thread.
// Join with work or catch cancellation.
try
{
e.Wait(cts.Token);
}
catch (OperationCanceledException oce)
{
if (oce.CancellationToken == cts.Token)
{
Console.WriteLine("User canceled.");
}
else
{
throw; //We don't know who canceled us!
}
}
finally {
e.Dispose();
cts.Dispose();
}
//...
} //end method
} //end class
Option Strict On
Option Explicit On
Imports System.Collections
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Linq
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
Module CancelEventWait
Class Data
Public Num As Integer
Public Sub New(ByVal i As Integer)
Num = i
End Sub
Public Sub New()
End Sub
End Class
Class DataWithToken
Public Token As CancellationToken
Public _data As Data
Public Sub New(ByVal d As Data, ByVal ct As CancellationToken)
Me._data = d
Me.Token = ct
End Sub
End Class
Class Program
Shared Function GetData() As IEnumerable(Of Data)
Dim nums = New List(Of Data)
For i As Integer = 1 To 5
nums.Add(New Data(i))
Next
Return nums
End Function
Shared Sub ProcessData(ByVal obj As Object)
Dim dataItem As DataWithToken = CType(obj, DataWithToken)
If dataItem.Token.IsCancellationRequested = True Then
Console.WriteLine("Canceled before starting {0}", dataItem._data.Num)
Exit Sub
End If
' Increase this value to slow down the program.
For i As Integer = 0 To 10000
If dataItem.Token.IsCancellationRequested = True Then
Console.WriteLine("Cancelling while executing {0}", dataItem._data.Num)
Exit Sub
End If
Thread.SpinWait(100000)
Next
Console.WriteLine("Processed {0}", dataItem._data.Num)
End Sub
Shared Sub Main()
DoEventWithCancel()
Console.WriteLine("Press the enter key to exit.")
Console.ReadLine()
End Sub
Shared Sub DoEventWithCancel()
Dim source As IEnumerable(Of Data) = GetData()
Dim cts As CancellationTokenSource = New CancellationTokenSource()
' Enable cancellation request from a simple UI thread.
Task.Factory.StartNew(Sub()
If Console.ReadKey().KeyChar = "c"c Then
cts.Cancel()
End If
End Sub)
' Must have a count of at least 1 or else it is signaled.
Dim e As CountdownEvent = New CountdownEvent(1)
For Each element As Data In source
Dim item As DataWithToken = New DataWithToken(element, cts.Token)
' Dynamically increment signal count.
e.AddCount()
ThreadPool.QueueUserWorkItem(Sub(state)
ProcessData(state)
If cts.Token.IsCancellationRequested = False Then
e.Signal()
End If
End Sub,
item)
Next
' Decrement the signal count by the one we added
' in the constructor.
e.Signal()
' The first element could be run on this thread.
' ProcessData(source(0))
' Join with work or catch cancellation exception
Try
e.Wait(cts.Token)
Catch ex As OperationCanceledException
If ex.CancellationToken = cts.Token Then
Console.WriteLine("User canceled.")
Else : Throw ' we don't know who canceled us.
End If
Finally
e.Dispose()
cts.Dispose()
End Try
End Sub
End Class
End Module
Beachten Sie, dass der Wartevorgang nicht die Threads abbricht, die ihn signalisieren. In der Regel wird der Abbruch auf eine logische Operation angewendet, und das kann sowohl das Warten auf das Ereignis als auch alle Arbeitselemente beinhalten, die der Wartevorgang synchronisiert. In diesem Beispiel wird jedem Arbeitselement eine Kopie desselben Abbruchtokens übergeben, sodass es auf die Abbruchanforderung reagieren kann.