线程中的忙等待

Question

基本上，我需要忙碌等待直到网页上出现某些HTML代码。我已经编写了以下代码让我进行忙碌等待：

public void ExecuteBusyWaitThreads()
    {

        foreach (Canidate canidate in allCanidates)
        {
            Thread newThread = new Thread(delegate()
            {
                BusyWait(canidate);
            });

            newThread.Start();
        }
    }

    public bool BusyWait(Canidate canidate)
    {
        //hit that url, and wait for the claim all button to appear
        string page = null;
        while (found == false)
        {
            HttpWebRequest request = Canidate.GetHTTPRequest(canidate.URL);
            //make sure we add the authentication cookes to the request
            request = Canidate.AddCookiesToRequest(request, canidate.GetCookies());
            page = new Canidate().GetPage(request);
            if (page.ToLower().Contains("claim all"))
            {
                found = true;
                NotifyAllThreads();
            }
        }
        return true;
    }

那么，如果我有8个候选人，它会产生8个线程，每个线程都在寻找“网页”上出现的“全部声明”。 “found”是全局变量。一旦其中一个线程找到了“全部声明”，它们都应该退出。

对此方法我有几个问题。首先，这是一个好方法吗？第二，每个线程是否都会得到其自己的“繁忙等待函数”副本？我的意思是，一个线程是否可以抢占另一个线程并更改该函数中的数据，或者它们是否会获得在函数内声明的变量的副本？请注意，这两个函数都在同一个对象内。

- user489041

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这是一个有效的技术问题，但看起来像是在扑克牌或拍卖中作弊的尝试。 - H H

Answer 1

在回答您的问题之前，我必须指出，您犯了严重的错误，即闭环变量。

首先，这种方法并不好。随意创建线程通常不是一个好主意。最好使用线程池技术，可以使用ThreadPool.QueueUserWorkItem或Task类来实现。

第二个问题是，每个线程是否会获得繁忙等待函数的“副本”。我的意思是，一个线程能否抢占另一个线程，并更改该函数中的数据，或者它们每个都获得在函数中声明的变量的副本。 BusyWait的每个运行实例都将获得所有本地变量的副本（即page和request）。由于found是在非本地范围内声明的（至少假设如此），因此它将在BusyWait的所有运行实例之间共享。因此，您当前对found的读取和写入不是线程安全的，因为没有放置同步机制。

- Brian Gideon

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谢谢你的回答。你可能解决了我看到的另一个 bug。只是为了我正确理解这篇文章。在我的 foreach 循环中，我需要创建一个新变量来保存候选人，然后将其传递给 BusyWait 函数？ - user489041

好的，发现得很好，我完全没注意到。（霍默很不错，但可能有点过头了）。 - H H

@user489041：没错。闭包捕获的是变量而不是值。当前形式下的foreach循环只为整个循环创建一个变量。这就是为什么你需要自己创建一个单独的变量来使其正常工作。C# 5.0将改变foreach循环的行为，以便在每次迭代时自动创建一个单独的变量。 - Brian Gideon

Answer 2

每个线程都会使用自己的变量副本。

但是，我会稍微修改我的方法。使用found变量不是线程安全的。可能会有多个线程同时更改found变量。也很可能一个线程在读取它时另一个线程在写入它。使用锁可以避免这种情况。

解决这个问题的更好方法是使用EventWaitHandle。这样，您不必担心锁定，并且可以添加睡眠或超时，因此如果“claim-all”未出现，则您的线程不会运行时间超过您所希望的时间。

internal class ExampleOnExecute
{
    private static EventWaitHandle _stopEvent;

    public static EventWaitHandle StopEvent
    {
        get { return _stopEvent ?? (_stopEvent = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.ManualReset)); }
    }

    public static void SpinOffThreads(IEnumerable<object> someCollection)
    {
        foreach(var item in someCollection)
        {
            // You probably do not want to manualy create a thread since these ideally would be small workers
            // and action BeingInvoke runs in the ThreadPool
            Action<object> process = BusyWait;

            process.BeginInvoke(item, null, null);
        }
    }

    private static void BusyWait(object obj)
    {
        // You can wait for however long you like or 0 is not waiting at all
        const int sleepAmount = 1;

        //     Blocks the current thread until the current instance receives a signal, using
        //     a System.TimeSpan to specify the time interval.
        //
        // Parameters:
        //   timeout:
        //     A System.TimeSpan that represents the number of milliseconds to wait, or
        //     a System.TimeSpan that represents -1 milliseconds to wait indefinitely.
        //
        // Returns:
        //     true if the current instance receives a signal; otherwise, false.
        while (!StopEvent.WaitOne(TimeSpan.FromMilliseconds(sleepAmount)))
        {
            // Do you work here
            var foundIt = DidIFindIt();

            if (foundIt)
            {
                // Signal all threads now to stop working we found it.
                StopEvent.Set();
            }
        }
    }

    private static bool DidIFindIt()
    {
        return true;
    }
}

这里有一本关于线程的优秀书籍，而且是免费的。

- David Basarab

Answer 3

第二点，每个线程是否都会获得其自己的"副本"繁忙等待函数？

每个线程将使用其自己的堆栈空间执行该函数，这意味着函数内部的任何局部变量都属于运行该函数的线程。如果您有一个全局变量，例如在函数内被修改的found变量，则需要设置同步机制，以便不会同时从多个线程访问它，否则将导致难以找到的错误和一堆你永远不想想象的恐怖！

- Tony The Lion

Answer 4

所有的线程都会得到自己的局部变量副本(在这种情况下只有string page)。

你共享的found变量应该声明为易失性变量。

这是一个罕见的情况，调用Thread.Sleep()可能会起到一些作用。在对同一个站点进行调用之间插入一点休息时间。

- H H

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我其实考虑过这样做。但是，您能详细说明添加Thread.Sleep()的好处吗？我的应用程序实际上正在与其他应用程序竞争。它非常重要，它首先检测到“全部声明”按钮。添加Thread.Sleep()会对此情况有帮助还是有害？谢谢。 - user489041

短暂的Sleep()可以缓解系统的负担，使得处理8个任务更加均衡。但是，如果要在最后一毫秒内保持竞争力，请不要使用Sleep()。 - H H