c#高效的线程安全队列ConcurrentQueueT的实现
133 浏览量
2021-01-19
23:26:51
上传
评论 3
收藏 217KB PDF 举报
c#高效的线程安全队列高效的线程安全队列ConcurrentQueueT的实现的实现
入队(EnQueue) 、出队(TryDequeue) 、是否为空(IsEmpty)、获取队列内元素数量(Count)。
一、一、ConcurrentQueue内部结构内部结构:
1.实现原理实现原理
众所周知，在普通的非线程安全队列有两种实现方式:
1.使用数组实现的循环队列。
2.使用链表实现的队列。
先看看两种方式的优劣：
.Net Farmework中的普通队列Queue的实现使用了第一种方式，缺点是当队列空间不足会进行扩容，扩容的主要实现是开
辟一个原始长度2倍的新数组，然后将原始数组里面的数据复制到新数组中，所以当扩容时就会产生不小的内存开销，在并发
的环境中对性能的影响不可小视。当然在调用Queue的构造函数时可以指定默认空间的大小，但是一般情况下数据量是不可预
测的，选大了会照成空间浪费，选小了会有复制内存的开销，而且队列扩容以后需要显示调用TrimToSize()方法才能回收掉不
使用的内存空间。
第二种链表实现方式虽然消除了空间浪费的问题但是又增加了GC的压力，当入队时会分配一个新节点，出队时要对该节点
进行废弃，对于大量的出队入队操作时该实现方式性能不高。
综合以上两种实现方式，在支持多线程并发出队并发入队的情况下，ConcurrentQueue使用了分段存储的概念（如上图所
示），ConcurrentQueue分配内存时以段(Segment)为单位，一个段内部含有一个默认长度为32的数组和执行下一个段的指
针，有个和Head和Tail指针分别指向了起始段和结束段（这种结构有点像操作系统的段式内存管理和页式内存管理策略）。这
种分配内存的实现方式不但减轻的GC的压力而且调用者也不用显示的调用TrimToSize()方法回收内存（在某段内存为空时，
会由GC来回收该段内存）。
2.Segment(段段)内部结构内部结构
其实对于ConcurrentQueue的操作其实就是对Segment(数据段)的操作。
Segment可抽象出如下数据结构:
Segment内部主要方法:
资源评论
