VB.NET数据并发性具体处理方式(VB.NET 数据并发处理方法详解)

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ithorizon 6个月前 (10-20) 阅读数 20 #后端开发

在VB.NET中，数据并发性是一个非常重要的概念，尤其是在多线程环境中。当多个线程尝试同时访问和修改同一份数据时，就也许出现并发问题，如数据不一致、竞态条件等。本文将详细介绍VB.NET中处理数据并发性的具体对策。

一、锁机制（Lock）

锁是一种保护共享资源免受并发访问影响的机制。在VB.NET中，可以使用Lock语句来实现。

以下是一个使用Lock的示例：

Private Shared syncLock As New Object()

Public Shared Sub UpdateData()

SyncLock syncLock

' 在这里访问和修改共享数据

' 例如：sharedData = value

End SyncLock

End Sub

在上述代码中，syncLock是一个共享对象，用作锁的标识。当调用UpdateData方法时，线程会尝试获取这个锁，如果获取胜利，则执行同步代码块中的代码。当同步代码块执行完毕后，锁会被释放，其他线程可以获取这个锁来执行同步代码块。

二、Monitor类

Monitor类是.NET Framework中用于实现锁机制的另一个选择。它提供了多个方法，如Enter、Exit、Wait和Pulse等，用于控制线程对共享资源的访问。

以下是一个使用Monitor的示例：

Private Shared sharedData As Integer

Public Shared Sub UpdateData()

' 进入锁

Monitor.Enter(sharedData)

Try

' 在这里访问和修改共享数据

' 例如：sharedData = value

Finally

' 退出锁

Monitor.Exit(sharedData)

End Try

End Sub

在上述代码中，使用Monitor.Enter和Monitor.Exit方法来实现锁。当线程进入锁时，如果锁已被其他线程占用，则当前线程会等待直到锁被释放。一旦获取锁，线程可以执行同步代码块中的代码。在Finally块中，确保锁总是被释放，即使代码块中出现异常。

三、信号量（Semaphore）

信号量是一种用于控制对资源访问数量的同步机制。在VB.NET中，可以使用Semaphore类来实现。

以下是一个使用Semaphore的示例：


Private Shared semaphore As New Semaphore(3, 3)
Public Shared Sub AccessResource()
    ' 等待信号量
    semaphore.WaitOne()
    Try
        ' 在这里访问资源
    Finally
        ' 释放信号量
        semaphore.Release()
    End Try
End Sub

在上述代码中，创建了一个信号量实例，其中Initialize方法的第一个参数即最大并发数，第二个参数即初始可用的信号量数量。在这个例子中，最多允许3个线程同时访问资源。当线程调用WaitOne方法时，如果信号量计数大于0，则减1并继续执行；否则，线程等待。当线程完成资源访问后，调用Release方法释放信号量。

四、读写锁（ReaderWriterLock）

读写锁是一种允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源的同步机制。在VB.NET中，可以使用ReaderWriterLock类来实现。

以下是一个使用ReaderWriterLock的示例：


Private Shared rwLock As New ReaderWriterLock()
Public Shared Sub ReadData()
    ' 获取读锁
    rwLock.AcquireReaderLock(Timeout.Infinite)
    Try
        ' 在这里读取共享数据
    Finally
        ' 释放读锁
        rwLock.ReleaseReaderLock()
    End Try
End Sub
Public Shared Sub WriteData()
    ' 获取写锁
    rwLock.AcquireWriterLock(Timeout.Infinite)
    Try
        ' 在这里写入共享数据
    Finally
        ' 释放写锁
        rwLock.ReleaseWriterLock()
    End Try
End Sub

在上述代码中，使用AcquireReaderLock和ReleaseReaderLock方法来获取和释放读锁，使用AcquireWriterLock和ReleaseWriterLock方法来获取和释放写锁。读写锁允许多个线程同时获取读锁，但只允许一个线程获取写锁。当有线程持有写锁时，其他线程不能获取读锁或写锁。

五、线程平安集合

VB.NET提供了一些线程平安的集合类，如ConcurrentBag、ConcurrentDictionary、ConcurrentQueue和ConcurrentStack等。这些集合在内部实现了必要的同步机制，故而在使用时无需额外的同步。

以下是一个使用ConcurrentDictionary的示例：


Private Shared dict As New ConcurrentDictionary(Of Integer, String)()
Public Shared Sub AddData(key As Integer, value As String)
    ' 添加数据到字典，无需同步
    dict.TryAdd(key, value)
End Sub
Public Shared Function GetData(key As Integer) As String
    ' 获取数据，无需同步
    Dim result As String = Nothing
    dict.TryGetValue(key, result)
    Return result
End Function

在上述代码中，使用TryAdd方法尝试添加数据到字典，使用TryGetValue方法尝试获取数据。由于使用了线程平安的集合，故而无需额外的同步。

六、使用异步编程模型（Async/Await）

VB.NET中的异步编程模型（Async/Await）可以简化并发编程。通过将方法标记为Async并在需要等待的地方使用Await关键字，可以避免显式的线程同步。

以下是一个使用异步编程模型的示例：


Public Async Function ReadDataAsync() As Task(Of String)
    ' 模拟异步读取数据
    Dim data As String = Await Task.Run(Function() "异步读取的数据")
    Return data
End Function
Public Async Sub WriteDataAsync(data As String)
    ' 模拟异步写入数据
    Await Task.Run(Sub() "异步写入的数据")
End Sub

在上述代码中，使用Async关键字标记方法为异步，使用Await关键字等待异步操作完成。这种对策可以降低线程同步的纷乱性，同时节约程序的性能。