.NET同步Barrier（阶段）【项目中不同阶段、碰头会】
Barrier（屏障）是一种自定义的同步原语（synchronization primitive），它解决了多个线程（参与者）在多个阶段之间的并发和协调问题。
1）多个参与者执行相同的几个阶段的操作
2）在每一个阶段内，多个参与者并发执行
3）一个屏障点代表一个阶段的结束
4）一个参与者运行至屏障点时被阻塞，需要等待其他参与者都到达屏障点
5）所有参与者都到达了屏障点，才可以进入下一个阶段
创建Barrier时，需要指定参与者数量。它允许动态的添加或者删除参与者。
Barrier适合多个线程执行多个阶段的操作。如果只有一个或两个阶段，可以考虑ContinueWhenAll。
下面是一个简单的例子。4个线程执行执行4个阶段。
四个阶段的代码。（每个阶段只是输出文本，表示某个阶段的某个任务结束）
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
private static void RunPhase1(int taskId){ Console.WriteLine("phase 1, task {0} completed", taskId);}private static void RunPhase2(int taskId){ Console.WriteLine("phase 2, task {0} completed", taskId);}private static void RunPhase3(int taskId){ Console.WriteLine("phase 3, task {0} completed", taskId);}private static void RunPhase4(int taskId){ Console.WriteLine("phase 4, task {0} completed", taskId);} |
Barrier代码。（定义参与者数量，以及到达屏障点所做的事情，即输出文本宝石当前阶段结束）
|
1
2
3
4
5
|
private static Barrier barrier = new Barrier(4, (b) =>{ Console.WriteLine("phase {0} completed", b.CurrentPhaseNumber); Console.WriteLine();}); |
Main方法代码。（创建4个任务，执行四个阶段，每个阶段结束时调用SignalAndWait方法设立屏障点）
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
|
static void Main(string[] args){ var tasks = new List<Task>(); for (var i = 0; i < 4; i++) { tasks.Add(Task.Factory.StartNew((index) => { var taskId = (int)index; RunPhase1(taskId); barrier.SignalAndWait(); RunPhase2(taskId); barrier.SignalAndWait(); RunPhase3(taskId); barrier.SignalAndWait(); RunPhase4(taskId); barrier.SignalAndWait(); }, i)); } var finalTask = Task.Factory.ContinueWhenAll(tasks.ToArray(), (taskList) => { Task.WaitAll(taskList); Console.WriteLine("all phases completed"); barrier.Dispose(); }); finalTask.Wait(); Console.ReadLine();} |
运行代码，查看结果。您会发现4个任务在每个阶段的完成顺序不太一样，所有任务完成后才进入下一个阶段。
再来看一个示例：
static void Main(string[] args) { var t1 = new Thread(() => PlayMusic("the 吉他手", "演奏一首精彩的独奏曲", 5)); var t2 = new Thread(() => PlayMusic("the 歌手", "唱他的歌", 2)); t1.Start(); t2.Start(); Console.Read(); } static Barrier _barrier = new Barrier(2, b => Console.WriteLine("完成阶段 {0}", b.CurrentPhaseNumber + 1)); static void PlayMusic(string name, string message, int seconds) { for (int i = 1; i < 3; i++) { //每个线程,先完成一些任务 Console.WriteLine("----------------------------------------------"); Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds)); Console.WriteLine("{0} 开始 {1}", name, message); Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds)); Console.WriteLine("{0} 完成 {1}", name, message); //完成了一个阶段任务，每个线程到这里都会执行一个回调函数，打印出阶段内容(_barrier对象中的匿名函数) _barrier.SignalAndWait(); } }
