對于同步，Barrier 類非常適用于其中工作有多個任務分支且以后又需要合并工作的情況。Barrier 類用于需要同步的參與者。激活一個任務時，就可以動態地添加其他參與者，例如，從父任務中創建子任務。參與者在繼續之前，可以等待所有其他參與者完成其工作。

BarrierSample 有點復雜，但它展示了 Barrier 類型的功能。下面的應用程序使用一個包含 2 000 000 個隨機字符串的集合。使用多個任務遍歷該集合，并統計以 a、b、c 等開頭的字符串個數。工作不僅分布在不同的任務之間，也放在一個任務中。畢竟所有的任務都迭代字符串的第一個集合，匯總結果，以后任務會繼續處理下一個集合。

FillData() 方法創建一個集合，并用隨機字符串填充它：

public static IEnumerable<string> FillData(int size) {var r = new Random();return Enumerable.Range(0, size).Select(x => GetString(r)); }private static string GetString(Random r) {var sb = new StringBuilder(6); for (int i = o; i < 6; i++){sb.Append((char)(r.Next(26) + 97));}return sb.ToString(); }

在 LogBarrierInformation 方法中定義一個輔助方法，來顯示 Barrier 的信息:

private static void LogBarrierInformation(string info, Barrier barrier) {Console.WriteLine($"Task {Task.CurrentId): {info)."+$"{barrier.ParticipantCount} current and " +$"{barrier.ParticipantsRemaining}?remaining?participants, " +$"phase?{barrier.CurrentPhaseNumber}")?; }

CalculationInTask() 方法定義了任務執行的作業。通過參數，第 3 個參數引用 Barrier 實例。用于計算的數是數組 IList<string>。最后一個參數是 int 鋸齒數組，用于在任務執行過程中寫出結果。

任務把處理放在一個循環中。每一次循環中，都處理 IList<string>[] 的數組元素。每個循環完成后,任務通過調用 SignalAndWait 方法，發出做好了準備的信號，并等待，直到所有的其他任務也準備好處理為止。這個循環會繼續執行，直到任務完全完成為止。接著，任務就會使用 RemoveParticipant() 方法從 Barrier 類中刪除它自己：

private static void CalculationInTask(int jobNumber, int partitionSize,Barrier barrier, IList<string>[] coll, int loops, int[][] results) {LogBarrierInformation("CalculationInTask started", barrier);for (int i = 0; i < loops; i++){var data = new List<string>(coll[i]);int start = jobNumber * partitionSize; int end = start + partitionSize;Console.WriteLine($"Task {Task.CurrentId) in loop {i}: partition " +$"from {start} to {end}");for (int j = start; j < end; j++){char c = data[j] [0]; results[i][c - 97]++;}Console.WriteLine($"Calculation completed from task {Task.CurrentId) " +$"in loop {i}. {results[i][0]} times a, {results[i][25]} times z"); LogBarrierInformation("sending signal and wait for all", barrier);barrier.SignalAndWait();LogBarrierInformation("waiting completed", barrier);}barrier.RemoveParticipant();LogBarrierInformation("finished task, removed participant", barrier); }

在 Main() 方法中創建一個 Barrier 實例。在構造函數中，可以指定參與者的數量。在該示例中，這個數量是 3(numberTasks + 1)，因為該示例創建了兩個任務，Main() 方法本身也是一個參與者。使用 Task.Run 創建兩個任務，把遍歷集合的任務分為兩個部分。啟動該任務后，使用 SignalAndWait() 方法，Main() 方法在完成時發出信號，并等待所有其他參與者或者發出完成的信號，或者從Barrier 類中刪除它們。一旦所有的參與者都準備好，就提取任務的結果，并使用Zip() 擴展方法把它們合并起來。接著進行下一次迭代，等待任務的下一個結果：

static void Main() {const int numberTasks = 2;const int partitionSize = 1000000; const int loops = 5;var?taskResults?=?new?Dictionary<int,?int[][]>();?var?data?=?new?List<string>[loops];?for?(int?i?=?o;?i?<?loops;?i++){data[i] = new List<string>(FillData(partitionSize * numberTasks);}var barrier = new Barrier(numberTasks + 1);LogBarrierInformation("initial participants in barrier", barrier); for?(int?i?=?0;?i?<?numberTasks;?i++){barrier.AddParticipant();?int?jobNumber?=?i;taskResults.Add(i, new int[loops][]);for (int loop = 0; loop < loops; loop++){taskResult[i, loop] = new int[26];}Console.WriteLine("Main - starting task job {jobNumber}");Task.Run(()?=>?CalculationInTask(jobNumber, partitionSize,?barrier,?data,?loops,?taskResults[jobNumber]));}for (int loop = 0; loop < 5; loop++){LogBarrierInformation("main task, start signaling and wait", barrier); barrier.SignalAndWait();LogBarrierInformation("main task waiting completed", barrier); int[][] resultCollection1 = taskResults[0]; int[][] resultCollection2 = taskResults[1];var?resultCollection?=?resultCollection1[loop].Zip(resultCollection2[loop]，(cl,?c2)?=>?cl?+ c2);?char?ch?= 'a';?int?sum = 0;foreach (var x in resultCollection){Console.WriteLine($"{ch++}, count: {x}"); sum += x;}LogBarrierInformation($"main task finished loop {loop}, sum: {sum}", barrier);}Console.WriteLine("finished all iterations"); Console.ReadLine(); }

運行應用程序，輸出如下所示。在輸出中可以看到，每個 AddParticipant 調用都會增加參與者的數量和剩下的參與者數量。只要一個參與者調用 SignalAndWait，剩下的參與者數就會遞減。當剩下的參與者數量達到0時，所有參與者的等待就結束，開始下一個階段:

Task : initial participants in barrier. 1 current and 1 remaining participants, phase 0.

Main - starting task job 0

Main - starting task job 1

Task : main task, starting signaling and wait. 3 current and

3 remaining participants, phase 0.

Task 4: CalculationInTask started. 3 current and 2 remaining participants, phase 0.

Task 5: CalculationInTask started. 3 current and 2 remaining participants, phase 0.

Task 4 in loop 0: partition from 0 to 1000000

Task 5 in loop 0: partition from 1000000 to 2000000

Calculation completed from task 4 in loop 0. 38272 times a, 38637 times z Task 4: sending signal and wait for all. 3 current and

2 remaining participants,? phase 0.

Calculation completed from task 5 in loop 0. 38486 times a, 38781 times z. Task 5: sending signal and wait for all. 3 current and

1 remaining participants,? phase 0.

Task 5: waiting completed. 3 current and 3 remaining participants, phase 1 Task 4: ? waiting completed.?3 current and 3 remaining participants, phase 1

Task : main waiting completed. 3 current and 3 remaining participants, phase 1

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C# Barrier类的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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