c# - 我可以更好地优化这个并发吗？

Question

我最近开始编写我的第一个多线程代码，非常感谢您提出一些意见。

它从缓冲区中传送视频样本，该缓冲区由流解析器在后台填充(超出此问题的范围)。如果缓冲区为空，则需要等到缓冲区级别变得可接受后再继续。

代码适用于 Silverlight 4，删除了一些错误检查:

// External class requests samples - can happen multiple times concurrently
protected override void GetSampleAsync()
{
    Interlocked.Add(ref getVideoSampleRequestsOutstanding, 1);                
}

// Runs on a background thread
void DoVideoPumping()
{
    do
    {
        if (getVideoSampleRequestsOutstanding > 0)
        {
            PumpNextVideoSample();

            // Decrement the counter
            Interlocked.Add(ref getVideoSampleRequestsOutstanding, -1);
        }
        else Thread.Sleep(0);  

    } while (!this.StopAllBackgroundThreads);
}       

void PumpNextVideoSample()
{
    // If the video sample buffer is empty, tell stream parser to give us more samples 
    bool MyVidBufferIsEmpty = false; bool hlsClientIsExhausted = false;
    ParseMoreSamplesIfMyVideoBufferIsLow(ref MyVidBufferIsEmpty, ref parserAtEndOfStream);

    if (parserAtEndOfStream)  // No more data, start running down buffers
        this.RunningDownVideoBuffer = true;
    else if (MyVidBufferIsEmpty)  
    {
        // Buffer is empty, wait for samples
        WaitingOnEmptyVideoBuffer = true;
        WaitOnEmptyVideoBuffer.WaitOne();
    }

    // Buffer is OK
    nextSample = DeQueueVideoSample(); // thread-safe, returns NULL if a problem

    // Send the sample to the external renderer
    ReportGetSampleCompleted(nextSample);

}

代码似乎运行良好。但是，有人告诉我使用 Thread.Wait(...) 是“邪恶的”:当没有请求样本时，我的代码会不必要地循环，占用 CPU 时间。

我的代码可以进一步优化吗？由于我的类(class)是为需要样本的环境设计的，潜在的“无意义循环”场景是否超过了其当前设计的简单性？

非常感谢评论。

Answer 1

这看起来像经典的生产者/消费者模式。解决此问题的常规方法是使用所谓的阻塞队列。

.net 4.0 版引入了一套高效、精心设计的 concurrent collection classes对于这种类型的问题。我想 BlockingCollection<T> 将满足您当前的需求。

如果您无法访问 .net 4.0，那么有很多网站都包含阻塞队列的实现。我个人的标准引用是 Joe Duffy 的书，Concurrent Programming on Windows .一个好的开始是 Marc Gravell's blocking queue presented here in Stack Overflow .

使用阻塞队列的第一个好处是你可以停止使用繁忙的等待循环，停止对 Sleep() 的 hacky 调用。等等。使用阻塞队列来避免这种代码总是一个好主意。

但是，我发现使用阻塞队列有一个更重要的好处。目前，您用于生成工作项、使用它们和处理队列的代码都是混合在一起的。如果您正确使用阻塞队列，那么您最终会得到更好的分解代码，这些代码将算法的各个组件分开:队列、生产者和消费者。