BlockingCollection 개요
BlockingCollection<T>는 스레드로부터 안전한 컬렉션 클래스이며 제공하는 기능은 다음과 같습니다.
공급자-소비자 패턴 구현
여러 스레드에서 동시에 항목 추가 및 가져오기
선택적 최대 용량
컬렉션이 비어 있거나 가득 찬 경우 차단할 작업 삽입 및 제거
지정된 시간까지 차단하지 않거나 차단할 “시도” 작업 삽입 및 제거
IProducerConsumerCollection<T>를 구현하는 모든 컬렉션 형식의 캡슐화
취소 토큰으로 취소
foreach(Visual Basic의For Each)를 사용하는 다음 두 가지 유형의 열거읽기 전용 열거
열거된 항목을 제거하는 열거
한계 지정 및 차단 지원
BlockingCollection<T>는 한계 지정 및 차단을 지원합니다. 한계 지정이란 컬렉션의 최대 용량을 설정하는 것을 의미합니다. 메모리에서 컬렉션의 최대 크기를 제어할 수 있고 공급자 스레드가 소비자 스레드와 보조를 맞춰 실행되도록 할 수 있기 때문에 특정 시나리오에서 한계 지정은 중요한 의미를 가집니다.
다중 스레드 또는 작업은 동시에 항목을 컬렉션에 추가할 수 있습니다. 컬렉션이 지정된 최대 용량에 도달하는 경우 항목 하나를 제거할 때까지 공급자 스레드를 차단합니다. 여러 소비자에서 항목을 동시에 제거할 수 있습니다. 컬렉션이 비어 있는 경우 공급자가 항목 하나를 추가할 때까지 소비자 스레드를 차단합니다. 공급자 스레드는 CompleteAdding을 호출하여 더 이상 추가할 항목이 없음을 나타낼 수 있습니다. 소비자 스레드는 컬렉션이 비어 있고 항목이 더 이상 추가되지 않는 시점을 파악하기 위해 IsCompleted 속성을 모니터링합니다. 다음 예제에서는 한계 용량이 100인 간단한 simple BlockingCollection을 보여 줍니다. 공급자 작업에서는 일부 외부 조건이 true이면 항목을 컬렉션에 추가한 다음 CompleteAdding을 호출합니다. 소비자 작업에서는 IsCompleted 속성이 true일 때까지 항목을 가져옵니다.
// A bounded collection. It can hold no more
// than 100 items at once.
BlockingCollection<Data> dataItems = new BlockingCollection<Data>(100);
// A simple blocking consumer with no cancellation.
Task.Run(() =>
{
while (!dataItems.IsCompleted)
{
Data data = null;
// Blocks if dataItems.Count == 0.
// IOE means that Take() was called on a completed collection.
// Some other thread can call CompleteAdding after we pass the
// IsCompleted check but before we call Take.
// In this example, we can simply catch the exception since the
// loop will break on the next iteration.
try
{
data = dataItems.Take();
}
catch (InvalidOperationException) { }
if (data != null)
{
Process(data);
}
}
Console.WriteLine("\r\nNo more items to take.");
});
// A simple blocking producer with no cancellation.
Task.Run(() =>
{
while (moreItemsToAdd)
{
Data data = GetData();
// Blocks if numbers.Count == dataItems.BoundedCapacity
dataItems.Add(data);
}
// Let consumer know we are done.
dataItems.CompleteAdding();
});
' A bounded collection. It can hold no more
' than 100 items at once.
Dim dataItems = New BlockingCollection(Of Data)(100)
' A simple blocking consumer with no cancellation.
Task.Factory.StartNew(Sub()
While dataItems.IsCompleted = False
Dim dataItem As Data = Nothing
Try
dataItem = dataItems.Take()
Catch e As InvalidOperationException
' IOE means that Take() was called on a completed collection.
' In this example, we can simply catch the exception since the
' loop will break on the next iteration.
End Try
If (dataItem IsNot Nothing) Then
Process(dataItem)
End If
End While
Console.WriteLine(vbCrLf & "No more items to take.")
End Sub)
' A simple blocking producer with no cancellation.
Task.Factory.StartNew(Sub()
While moreItemsToAdd = True
Dim item As Data = GetData()
' Blocks if dataItems.Count = dataItems.BoundedCapacity.
dataItems.Add(item)
End While
' Let consumer know we are done.
dataItems.CompleteAdding()
End Sub)
완전한 예제는 방법: BlockingCollection에서 개별적으로 항목 추가 및 가져오기를 참조하십시오.
시간 지정된 차단 작업
한계 지정된 컬렉션의 시간 지정된 TryAdd 및 TryTake 차단 작업에서 메서드는 항목을 추가하거나 가져오려고 합니다. 사용 가능한 항목이 있으면 이 항목은 참조로 전달된 변수에 저장되고 메서드에서 true를 반환합니다. 지정된 제한 시간이 경과한 후에 검색되는 항목이 없으면 메서드에서 false를 반환합니다. 그러면 스레드에서 유용한 다른 작업을 수행한 후에 컬렉션에 대한 액세스를 다시 시도할 수 있습니다. 시간 지정된 차단 액세스에 대한 예제는 방법: BlockingCollection에서 개별적으로 항목 추가 및 가져오기에 있는 두 번째 예제를 참조하십시오.
추가 및 가져오기 작업 취소
추가 및 가져오기 작업은 일반적으로 루프에서 수행됩니다. TryAdd 또는 TryTake 메서드에 CancellationToken을 전달한 다음, 각 반복마다 이 토큰의 IsCancellationRequested 속성 값을 확인하여 루프를 취소할 수 있습니다. 이 속성 값이 true이면 사용자가 모든 리소스를 정리하고 루프를 종료하여 취소 요청에 응답해야 합니다. 다음 예제에서는 취소 토큰을 사용하는 TryAdd의 오버로드 및 이 오버로드를 사용하는 코드를 보여 줍니다.
do
{
// Cancellation causes OCE. We know how to handle it.
try
{
success = bc.TryAdd(itemToAdd, 2, ct);
}
catch (OperationCanceledException)
{
bc.CompleteAdding();
break;
}
//...
} while (moreItems == true);
Do While moreItems = True
' Cancellation causes OCE. We know how to handle it.
Try
success = bc.TryAdd(itemToAdd, 2, ct)
Catch ex As OperationCanceledException
bc.CompleteAdding()
Exit Do
End Try
Loop
취소 지원을 추가하는 방법에 대한 예제는 방법: BlockingCollection에서 개별적으로 항목 추가 및 가져오기에 있는 두 번째 예제를 참조하세요.
컬렉션 형식 지정
BlockingCollection<T>를 만들 때는 한계 지정되는 용량뿐 아니라 사용할 컬렉션의 형식도 지정할 수 있습니다. 예를 들어 FIFO(선입 선출) 동작에 ConcurrentQueue<T>를 지정하거나 LIFO(후입 선출) 동작에 ConcurrentStack<T>를 지정할 수 있습니다. IProducerConsumerCollection<T> 인터페이스를 구현하는 컬렉션 클래스를 모두 사용할 수 있습니다. BlockingCollection<T>의 기본 컬렉션 형식은 ConcurrentQueue<T>입니다. 다음 코드 예제에서는 용량이 1000이고 BlockingCollection<T>를 사용하는 ConcurrentBag<T> 문자열을 만드는 방법을 보여 줍니다.
Dim bc = New BlockingCollection(Of String)(New ConcurrentBag(Of String()), 1000)
BlockingCollection<string> bc = new BlockingCollection<string>(new ConcurrentBag<string>(), 1000 );
자세한 내용은 방법: 컬렉션에 경계 및 차단 기능 추가를 참조하세요.
IEnumerable 지원
BlockingCollection<T>에서는 컬렉션이 완료될 때까지, 즉 컬렉션이 비어 있고 항목이 더 이상 추가되지 않을 때까지 소비자가 foreach(Visual Basic의 For Each)를 사용하여 항목을 제거할 수 있도록 하는 GetConsumingEnumerable 메서드를 제공합니다. 자세한 내용은 방법: ForEach를 사용하여 BlockingCollection 항목 제거를 참조하십시오.
여러 BlockingCollection을 하나로 사용
소비자에서 여러 컬렉션의 항목을 동시에 가져와야 하는 시나리오의 경우 BlockingCollection<T> 배열을 만들고, 배열 내의 컬렉션에 항목을 추가하거나 이 컬렉션으로부터 항목을 가져올 AddToAny 및 TakeFromAny와 같은 정적 메서드를 사용할 수 있습니다. 특정 컬렉션이 차단되는 즉시 메서드에서 작업을 수행할 수 있는 컬렉션을 찾을 때까지 다른 컬렉션에 대한 액세스를 시도합니다. 자세한 내용은 방법: 파이프라인에서 차단 컬렉션 배열 사용을 참조하십시오.
참고 항목
.NET
피드백
출시 예정: 2024년 내내 콘텐츠에 대한 피드백 메커니즘으로 GitHub 문제를 단계적으로 폐지하고 이를 새로운 피드백 시스템으로 바꿀 예정입니다. 자세한 내용은 다음을 참조하세요. https://aka.ms/ContentUserFeedback
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