分析.NET中的CountDownLatch类

最近笔者在用.Net写程序时遇到一个问题：有N个互不相关的任务要在线程池中跑，但有一个线程要等待N个任务完成之后才能继续。而这个N是个未知数，可能会很大（因此才会想到使用线程池而不是手动去new一个therad）。翻了翻.Net类库的文档，发现一个叫WaitHandle的类。这个类的用法挺有意思，需要为每个线程创建一个WaitHandle对象并把它们放在一个数组中，然后用WaitHandle类中的WaitAll方法来等待这些 WaitHandle被调用Set方法。（代码就不写了，可以参考MSDN http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library /system.threading.waithandle.aspx）

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虽然觉得这有点复杂，但还是试了试。当程序运行时，碰到了一个问题，如果WaitHandle数组超过64个元素之后，WaitHandle对象的WatiAll方法罢工了。后来为了程序能运行，只得想了一个笨办法：先创建两个WaitHandle对象放在数组，然后用循环两个两个地运行任务。代码的思路大概是下面这样：

WaitHandle[] handles = new WaitHandle[]{
    new AutoResetEvent(false), 
    new AutoResetEvent(false)
};
int times = (int)N/2;
int i;
for(i = 0; i < times; i++){
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Tasks[i*2]), handles[0]);   
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Tasks[i*2+1]), handles[1]);
    WaitHandle.WaitAll(handles);
}
if(i*2 < N){
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Tasks[i*2 + 1]), handles[0]);
    WaitHandle.WaitAny(handles);
}

虽然代码这么写比较复杂，但至少可以保证运行时不会出问题。但这么写代码显然并不KISS！于是问了问高手，说有个 RegisterWaitForSingleObject方法，但一看这个方法的参数列表就够让人晕的了。有点怀念Java了，记得Java中有个 CountDownLatch类，创建类的时候赋一个初始值X，然后主线程中调用await，线程池中跑的线程调用countDown方法。就可以实现主线程等待X次countDown方法调用之后继续。这样既没有64个WaitHandle的限制，也不用去研究那个 RegisterWaitForSingleObject方法。不过问题在于.Net中并没有这么一个东西，只能自己动手了。

class CountDownLatch {
    private object lockobj;
    private int counts;
    public CountDownLatch(int counts){
        this.counts = counts;
    }
    public void Await(){
        lock(lockobj){
            while(counts > 0){
                Monitor.Wait(lockobj);
            }
        }
    }
    public void CountDown(){
        lock(lockobj){
            counts--;
            Monitor.PulseAll(lockobj);
        }
    }
}

有了这个东西，上面的代码可以改的更少一些。


CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(N);
for(int i = 0; i < N; i++){
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Tasks[i]), cdl);
}
cdl.Awati();

而对于任务的代码来说，在结尾处吧对WaitHandle的Set方法的调用改为对CountDownLatch类的CountDown方法的调用即可。
最后，我想说的是其实没必要把思路都拘束在.Net上或者Java上，相互借鉴会让思路更开阔一些。不过有句心里话想说的就是，其实Java的类库在某些方面做的比.Net好一些。

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