.NET同步Barrier（阶段）【项目中不同阶段、碰头会】

Barrier（屏障）是一种自定义的同步原语（synchronization primitive），它解决了多个线程（参与者）在多个阶段之间的并发和协调问题。

1）多个参与者执行相同的几个阶段的操作

2）在每一个阶段内，多个参与者并发执行

3）一个屏障点代表一个阶段的结束

4）一个参与者运行至屏障点时被阻塞，需要等待其他参与者都到达屏障点

5）所有参与者都到达了屏障点，才可以进入下一个阶段

创建Barrier时，需要指定参与者数量。它允许动态的添加或者删除参与者。

Barrier适合多个线程执行多个阶段的操作。如果只有一个或两个阶段，可以考虑ContinueWhenAll。

下面是一个简单的例子。4个线程执行执行4个阶段。

四个阶段的代码。（每个阶段只是输出文本，表示某个阶段的某个任务结束）

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private static void RunPhase1(int taskId) {     Console.WriteLine("phase 1, task {0} completed", taskId); } private static void RunPhase2(int taskId) {     Console.WriteLine("phase 2, task {0} completed", taskId); } private static void RunPhase3(int taskId) {     Console.WriteLine("phase 3, task {0} completed", taskId); } private static void RunPhase4(int taskId) {     Console.WriteLine("phase 4, task {0} completed", taskId); }

Barrier代码。（定义参与者数量，以及到达屏障点所做的事情，即输出文本宝石当前阶段结束） 

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private static Barrier barrier = new Barrier(4, (b) => {     Console.WriteLine("phase {0} completed", b.CurrentPhaseNumber);     Console.WriteLine(); });

Main方法代码。（创建4个任务，执行四个阶段，每个阶段结束时调用SignalAndWait方法设立屏障点）

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static void Main(string[] args) {     var tasks = new List<Task>();     for (var i = 0; i < 4; i++)     {         tasks.Add(Task.Factory.StartNew((index) =>         {             var taskId = (int)index;               RunPhase1(taskId);             barrier.SignalAndWait();               RunPhase2(taskId);             barrier.SignalAndWait();               RunPhase3(taskId);             barrier.SignalAndWait();               RunPhase4(taskId);             barrier.SignalAndWait();           }, i));     }       var finalTask = Task.Factory.ContinueWhenAll(tasks.ToArray(), (taskList) =>     {         Task.WaitAll(taskList);         Console.WriteLine("all phases completed");         barrier.Dispose();     });     finalTask.Wait();       Console.ReadLine(); }

运行代码，查看结果。您会发现4个任务在每个阶段的完成顺序不太一样，所有任务完成后才进入下一个阶段。

再来看一个示例：

　　　　  static void Main(string[] args)
        {
            var t1 = new Thread(() => PlayMusic("the 吉他手", "演奏一首精彩的独奏曲", 5));
            var t2 = new Thread(() => PlayMusic("the 歌手", "唱他的歌", 2));

            t1.Start();
            t2.Start();
            Console.Read();
        }

        static Barrier _barrier = new Barrier(2,
    b => Console.WriteLine("完成阶段 {0}", b.CurrentPhaseNumber + 1));

        static void PlayMusic(string name, string message, int seconds)
        {
            for (int i = 1; i < 3; i++)
            {
                //每个线程,先完成一些任务
                Console.WriteLine("----------------------------------------------");
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
                Console.WriteLine("{0} 开始 {1}", name, message);
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
                Console.WriteLine("{0} 完成 {1}", name, message);

                //完成了一个阶段任务，每个线程到这里都会执行一个回调函数，打印出阶段内容(_barrier对象中的匿名函数)
                _barrier.SignalAndWait();
            }
        }