使用執行緒安全的集合-ConcurrentQueue

Tool：Visual Studio 2015 Enterprise
OS：Windows 10
.NET Framework 4.6
.NET Framework 4.0 新增System.Collections.Concurrent命名空間，此命名空間中提供多種執行緒安全(Thread-Safe)的集合，可以搭配TPL (Task Parallel Library) 平行處理的功能來進行運算，很適合用來撰寫多執行緒的應用程式。

使用這些執行緒安全(Thread-Safe)的類別的好處是，你不用自行鎖定資源；不用管CPU的數量有多少；也不用管多執行緒的race condition問題…..，這些都由System.Collections.Concurrent命名空間下的類別幫你處理，你只要處理程式的邏輯就好。
以下範例使用ConcurrentQueue<T>做1加到100的累加運算：

class TestClass {
  static void Main( string [ ] args ) {
    //建立ConcurrentQueue
    ConcurrentQueue<int> myQ = new ConcurrentQueue<int>( );
    //將1~100加入Queue
    for ( int i = 1 ; i <= 100 ; i++ ) {
      myQ.Enqueue( i );
    }
    int total = 0; //存放 1加到100的結果
    Action myAction = ( ) => {
      int sum = 0; //每個Thread個別累加運算的結果
      int number;  //要累加的數值
      while ( myQ.TryDequeue( out number ) ) {
        //累加到sum
        sum += number;
        //印出執行緒代號與要累加的數值
        Console.WriteLine( "Thread ID = {0} , Value= {1} " ,
          Environment.CurrentManagedThreadId , number );
      }
      //將每個Thread個別累加運算的結果，累加到total
      Interlocked.Add( ref total , sum );
    };

    //指派四條Thread做累加運算
    Parallel.Invoke( myAction , myAction , myAction , myAction );
    //印出Processor數量
    Console.WriteLine( "Processor Count = {0}" , Environment.ProcessorCount );
    Console.WriteLine( "Total = {0}" , total );
    Console.ReadLine( );
  }
}

執行結果:

// 略
Thread ID = 5 , Value= 98
Thread ID = 5 , Value= 99
Thread ID = 5 , Value= 100
Thread ID = 3 , Value= 92
Thread ID = 4 , Value= 90
Thread ID = 1 , Value= 91
Processor Count = 4
Total = 5050