.NETでスレッドセーフブロッキングキューを実装する方法は？

.NET

でスレッドセーフブロッキングキューを構築します

マルチスレッドアプリケーションでは、複数のスレッドがアイテムを同時に追加および取得する共有キューが必要になることがよくあります。 ブロッキングキューはこれに最適です。キューがいっぱいになったときにスレッドの追加を一時停止し、キューが空のときにスレッドを削除するのを一時停止します。

堅牢なブロッキングキューソリューション

以下の改善された実装は、同期に

を使用して潜在的な人種条件に対処し、優雅な閉鎖メカニズムを提供します。 Monitor

実装SizeQueue<T> この例では、効率的なスレッドブロックとブロックを解除するために同期された

および

を使用しています：Queue<T> Monitor

この拡張

<code class="language-csharp">class SizeQueue<T>
{
    private readonly Queue<T> queue = new Queue<T>();
    private readonly int maxSize;
    private bool closing = false; // Flag for graceful closure

    public SizeQueue(int maxSize) { this.maxSize = maxSize; }

    public void Enqueue(T item)
    {
        lock (queue)
        {
            while (queue.Count >= maxSize && !closing) // Check for closure
            {
                Monitor.Wait(queue);
            }
            if (!closing) // Add only if not closing
            {
                queue.Enqueue(item);
                Monitor.PulseAll(queue); // Signal potential dequeue operations
            }
        }
    }

    public T Dequeue()
    {
        lock (queue)
        {
            while (queue.Count == 0 && !closing) // Check for closure
            {
                Monitor.Wait(queue);
            }
            if (!closing) // Dequeue only if not closing
            {
                T item = queue.Dequeue();
                Monitor.PulseAll(queue); // Signal potential enqueue operations
                return item;
            }
            else
            {
                throw new InvalidOperationException("Queue is closed.");
            }
        }
    }

    public bool TryDequeue(out T value)
    {
        lock (queue)
        {
            while (queue.Count == 0)
            {
                if (closing)
                {
                    value = default(T);
                    return false;
                }
                Monitor.Wait(queue);
            }
            value = queue.Dequeue();
            Monitor.PulseAll(queue);
            return true;
        }
    }


    public void Close()
    {
        lock (queue)
        {
            closing = true;
            Monitor.PulseAll(queue); // Wake up any waiting threads
        }
    }
}</code>

は、制御されたシャットダウンを防ぐための

メソッドを備えたスレッドセーフのブロッキングキューを提供し、デッドロックを防ぎ、スレッドの消費の優雅な終了を確保します。 SizeQueue<T>メソッドでは、dequeueを試みる前にキューの状態を確認できます。

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