併發集合 System.Collections.Concurrent 命名空間

System.Collections.Concurrent 命名空間提供多個線程安全集合類。

當有多個線程併發訪問集合時，應使用這些類代替 System.Collections 和 System.Collections.Generic 命名空間中的對應類型。

爲了對集合進行線程安全的訪問，定義了 IProducerConsumerCollection<T>接口。這個接口中最重 要的方法是TryAdd()和TryTake()。
TryAdd()方法嘗試給集合添加一項，但若是集合禁止添加項，這個操做就可能失敗。爲了給出相關信息，TryAdd()方法返回一個布爾值，以說明操做是成功仍是失敗。

TryTake()方法也以這種方式工做，以通知調用者操做是成功仍是失敗，並在操做成功時返回集合中的項。

下面列出了 SystemCollections.Concurrent名稱空間中的類及其功能：

ConcurrentQueue<T>

這個集合類用一種免鎖定的算法實現，使用在內部合併到一個鏈表中的32項數組。
訪問隊列元素的方法有Enqueue()、TryDequeue()和TryPeek()。這些方法的命名很是相似於前面Queue<T>類的方法，只是給可能調用失敗的方法加上了前綴Try。 由於這個類實現了IProducerConsumerCollection<T>接口，因此 TryAdd()和 TryTake()方法僅調用 Enqueue()和 TryDequeue()方法。

ConcurrentStack<T>

很是相似於ConcurrentQueue<T>類，只是帶有另外的元素訪問方法。
ConcurrcntStack<T>類定義了 Push()、PushRange()、TryPeek()、TiyPop()和 TryPopRange() 方法。在內部這個類使用其元素的鏈表。

ConcurrentBag<T>

該類沒有定義添加或提取項的任何順序。這個類使用一個把線程映射到內部使用的數組上的概念，所以嘗試減小鎖定。訪問元素的方法有Add()、TryPeek()和 TryTake()。

ConcurrentDictionary<TKey, TValue>

——這是一個線程安全的鍵值集合。
TryAdd()、TryGetValue()、TryRemove()和TryUpdate()方法以非阻塞的方式訪問成員。
由於元素基於鍵和值, 因此 ConcurrentDictionary<TKey，TValue>沒有實現 IProducerConsumerCollection<T>。

ConcurrentXXX

這些集合是線程安全的，若是某個動做不適用於線程的當前狀態，它們就返回fclse。在繼續以前，老是霈要確認添加或提取元素是否成功。不能相信集合會完成任務。

BlockingCollection<T>

這個集合在能夠添加或提取元素以前，會阻塞線程並一直等待。 BlockingCollection<T>集合提供了一個接口,以使用Add()和Take()方法來添加和刪除元素。 這些方法會阻寒線程，一直等到任務能夠執行爲止。
Add()方法有一個重載版本，其中能夠給該重載版本傳遞一個CancellationToken令牌。這個令牌容許取消被阻塞的調用。若是不但願線程無限期地等待下去，且不但願從外部取消調用，就能夠使用TryAdd()和 TryTake()方法，在這些方法中，也能夠指定一個超時值，它表示在調用失敗以前應阻塞線程和等待的最長時間。

BlockingCollection<T>

這是對實現了 IProducerConsumerCollection<T>接口的任意類的修飾器，它默認使用ConcurrentQueue<T>類。還能夠給構造函數傳遞任何其餘實現了 IProducerConsumerCollection<T> 接口的類。

下面的代碼示例簡單演示了使用BlockingCollection<T>類和多個線程的過程。一個線程是生成器，它使用Add()方法給集合寫入元素，另外一個線程是使用者，它使用Take()方法從集合中提取元素：

internal static BlockingCollection<int> _TestBCollection;
class ThreadWork1  // producer
{
    public ThreadWork1()
    { }
    public void run()
    {
        System.Console.WriteLine("ThreadWork1 run { ");
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            System.Console.WriteLine("ThreadWork1 producer: " + i);
            _TestBCollection.Add(i);
        }
        _TestBCollection.CompleteAdding();
        System.Console.WriteLine("ThreadWork1 run } ");
    }
}
class ThreadWork2  // consumer
{
    public ThreadWork2()
    { }
    public void run()
    {
        int i = 0;
        int nCnt = 0;
        bool IsDequeuue = false;
        System.Console.WriteLine("ThreadWork2 run { ");
        while (!_TestBCollection.IsCompleted)
        {
            IsDequeuue = _TestBCollection.TryTake(out i);
            if (IsDequeuue)
            {
                System.Console.WriteLine("ThreadWork2 consumer: " + i * i + "   =====" + i);
                nCnt++;
            }
        }
        System.Console.WriteLine("ThreadWork2 run } ");
    }
}
static void StartT1()
{
    ThreadWork1 work1 = new ThreadWork1();
    work1.run();
}
static void StartT2()
{
    ThreadWork2 work2 = new ThreadWork2();
    work2.run();
}
static void Main(string[] args)
{
    Task t1 = new Task(() => StartT1());
    Task t2 = new Task(() => StartT2());
    _TestBCollection = new BlockingCollection<int>();//能夠跟容量
    Console.WriteLine("Sample 4-4 Main {");
    Console.WriteLine("Main t1 t2 started {");
    t1.Start();
    t2.Start();
    Console.WriteLine("Main t1 t2 started }");
    Console.WriteLine("Main wait t1 t2 end {");
    Task.WaitAll(t1, t2);
    Console.WriteLine("Main wait t1 t2 end }");
    Console.WriteLine("Sample 4-4 Main }");
}