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C# 多线程处理同一文件

admin

11月 28, 2021

原文地址:https://www.cnblogs.com/tianma3798/p/8252553.html

C#多线程读写同一文件处理

 

在多线程访问读写同一个文件时,经常遇到异常:“文件正在由另一进程使用,因此该进程无法访问此文件”。

多线程访问统一资源的异常,

解决方案1,保证读写操作单线程执行,可以使用lock

解决方案2,使用System.Threading.ReaderWriterLockSlim ,对读写操作锁定处理

读写锁是以 ReaderWriterLockSlim 对象作为锁管理资源的,不同的 ReaderWriterLockSlim 对象中锁定同一个文件也会被视为不同的锁进行管理,这种差异可能会再次导致文件的并发写入问题,所以 ReaderWriterLockSlim 应尽量定义为只读的静态对象。

ReaderWriterLockSlim 有几个关键的方法,本文仅讨论写入锁:

调用 EnterWriteLock 方法 进入写入状态,在调用线程进入锁定状态之前一直处于阻塞状态,因此可能永远都不返回
调用 TryEnterWriteLock 方法 进入写入状态,可指定阻塞的间隔时间,如果调用线程在此间隔期间并未进入写入模式,将返回false
调用 ExitWriteLock 方法 退出写入状态,应使用 finally 块执行 ExitWriteLock 方法,从而确保调用方退出写入模式。

一、不是用锁处理,多线程访问文件不定时抛出异常

复制代码
static void Main(string[] args)
{
    //迭代运行写入日志记录,由于多个线程同时写入同一个文件将会导致错误
    Parallel.For(0, LogCount, e =>
    {
        WriteLog();
    });
    Console.Read();
}
static int LogCount = 100;
static int FailedCount = 0;
static int WriteCount = 0;
static void WriteLog()
{
    try
    {
        WriteCount++;

        LogHelper.LogHelper _log = new LogHelper.LogHelper("g:\temp2\one.txt", true);
        DateTime now = DateTime.Now;
        var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}=>{3}
", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), WriteCount);
        _log.WriteLine(logContent);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        FailedCount++;
        Console.WriteLine("累计出错数:" + FailedCount);
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
}
复制代码

二、使用读写锁 同步写入文件处理

复制代码
//读写锁,当资源处于写入模式时,其他线程写入需要等待本次写入结束之后才能继续写入
static ReaderWriterLockSlim LogWriteLock = new ReaderWriterLockSlim();
static void WriteLog()
{
    try
    {
        //设置读写锁为写入模式独占资源,其他写入请求需要等待本次写入结束之后才能继续写入
        //注意:长时间持有读线程锁或写线程锁会使其他线程发生饥饿 (starve)。 为了得到最好的性能,需要考虑重新构造应用程序以将写访问的持续时间减少到最小。
        //从性能方面考虑,请求进入写入模式应该紧跟文件操作之前,在此处进入写入模式仅是为了降低代码复杂度
        //因进入与退出写入模式应在同一个try finally语句块内,所以在请求进入写入模式之前不能触发异常,否则释放次数大于请求次数将会触发异常
        LogWriteLock.EnterWriteLock();


        WriteCount++;
        LogHelper.LogHelper _log = new LogHelper.LogHelper("g:\temp2\one.txt", true);
        DateTime now = DateTime.Now;
        var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}=>{3}
", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), WriteCount);
        _log.WriteLine(logContent);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        FailedCount++;
        Console.WriteLine("累计出错数:" + FailedCount);
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    finally
    {
        //退出写入模式,释放资源占用
        //注意:一次请求对应一次释放
        //若释放次数大于请求次数将会触发异常[写入锁定未经保持即被释放]
        //若请求处理完成后未释放将会触发异常[此模式不下允许以递归方式获取写入锁定]
        LogWriteLock.ExitWriteLock();
    }
}
复制代码

三、补充:初始化FileStream时使用包含文件共享属性(System.IO.FileShare)的构造函数比使用自定义线程锁更为安全高效

复制代码
 1     class Program
 2     {
 3         static int LogCount = 100;
 4         static int WritedCount = 0;
 5         static int FailedCount = 0;
 6 
 7         static void Main(string[] args)
 8         {
 9             //迭代运行写入日志记录
10             Parallel.For(0, LogCount, e =>
11             {
12                 WriteLog();
13             });
14 
15             Console.WriteLine(string.Format("
Log Count:{0}.		Writed Count:{1}.	Failed Count:{2}.", LogCount.ToString(), WritedCount.ToString(), FailedCount.ToString()));
16             Console.Read();
17         }
18 
19         static void WriteLog()
20         {
21             try
22             {
23                 var logFilePath = "log.txt";
24                 var now = DateTime.Now;
25                 var logContent = string.Format("Tid: {0}{1} {2}.{3}
", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString().PadRight(4), now.ToLongDateString(), now.ToLongTimeString(), now.Millisecond.ToString());
26 
27                 var logContentBytes = Encoding.Default.GetBytes(logContent);
28                 //由于设置了文件共享模式为允许随后写入,所以即使多个线程同时写入文件,也会等待之前的线程写入结束之后再执行,而不会出现错误
29                 using (FileStream logFile = new FileStream(logFilePath, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write, FileShare.Write))
30                 {
31                     logFile.Seek(0, SeekOrigin.End);
32                     logFile.Write(logContentBytes, 0, logContentBytes.Length);
33                 }
34 
35                 WritedCount++;
36             }
37             catch (Exception ex)
38             {
39                 FailedCount++;
40                 Console.WriteLine(ex.Message);
41             }
42         }
43     }

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