C# 实现生产者消费者队列

开发过程中经常会碰到这样的场景：需要从一个地方获取一些数据，然后处理数据并将其保存在数据库中。

private void FetchData() {}private void SaveData() {}static void Main(string[] args){  for (int i = 0; i < 10; i++)  {    FetchData(); // 获取数据    SaveData(); // 处理并保存  }}

例如上述代码例子这样顺序执行，执行会很慢，原因是获取数据和处理并保存的过程都可能导致阻塞，然而FetchData()每次取数据并不需要等待上一条数据保存完成再进行。

这样的场景非常适合用生产者消费者队列：生产者就是FetchData()，用来生产数据；消费者SaveData()，用来消费数据。

举个实际例子，我们需要通过一个Web Api获取一些城市的天气情况，并将其保存到数据库中。

实现方式：

需要一个任务队列，生产者可以向队列中插入任务，消费者可以从任务队列中取出任务来执行。
为保证线程安全，使用一个锁来保护这个队列的访问。
制定一个退出策略，在所有任务完成时释放资源。

下边是实现的完整代码：

class Program  {    // 任务队列    static Queue<string> _tasks = new Queue<string>();        // 为保证线程安全，使用一个锁来保护_task的访问    readonly static object _locker = new object();        // 通过 _wh 给工作线程发信号    static EventWaitHandle _wh = new AutoResetEvent(false);    static Thread _worker;    static void Main(string[] args)    {      // 需要获取天气情况的城市对应代码      var cityIds = new List<int> {101280601, 101010100, 101020100, 101110101, 101040100};            // 任务开始，启动工作线程      _worker = new Thread(Work);      _worker.Start();      // 生产者将数据插入队里中，并给工作线程发信号      foreach (var cityId in cityIds)        EnqueueTask(FetchData(cityId));      // 任务结束      Dispose();     }    /// <summary>执行工作</summary>    static void Work()    {      while (true)      {        string work = null;        lock (_locker)        {          if (_tasks.Count > 0)          {            work = _tasks.Dequeue(); // 有任务时，出列任务                        if (work == null) // 退出机制：当遇见一个null任务时，代表任务结束              return;          }        }        if (work != null)          SaveData(work); // 任务不为null时，处理并保存数据        else          _wh.WaitOne();  // 没有任务了，等待信号      }    }    /// <summary>插入任务</summary>    static void EnqueueTask(string task)    {      lock (_locker)         _tasks.Enqueue(task); // 向队列中插入任务             _wh.Set(); // 给工作线程发信号    }        /// <summary>结束释放</summary>    static void Dispose()    {      EnqueueTask(null);   // 插入一个Null任务，通知工作线程退出      _worker.Join();     // 等待工作线程完成      _wh.Close();      // 释放资源    }    /// <summary>获取数据</summary>    static string FetchData(int cityId)    {      var wc = new WebClient { Encoding = Encoding.UTF8 };      var url = string.Format("http://www.weather.com.cn/adat/sk/{0}.html", cityId);      return wc.DownloadString(url);    }    /// <summary>处理保存</summary>    static void SaveData(string data)    {      var weatherInfo = (JsonConvert.DeserializeObject(data, typeof(Dictionary<string, Weatherinfo>)) as Dictionary<string, Weatherinfo>)["weatherinfo"];            Console.WriteLine("[{0}]：{1} 气温（{2}） 风向（{3}） 风力（{4}）", weatherInfo.Time, weatherInfo.City, weatherInfo.Temp, weatherInfo.Wd, weatherInfo.Ws);            Thread.Sleep(200); // 模拟数据保存    }  }  public class Weatherinfo  {    public string City { get; set; }    public string Temp { get; set; }    public string Time { get; set; }    public string Wd { get; set; }    public string Ws { get; set; }  }}

解释：