【C#】什么是并发,C#常规解决高并发的基本方法

给自己一个目标,然后坚持一段时间,总会有收获和感悟!
在实际项目开发中,多少都会遇到高并发的情况,有可能是网络问题,连续点击鼠标无反应快速发起了N多次调用接口,
导致极短时间内重复调用了多次接口进行添加或更新操作,这就会导致数据不完全的情况

目录

  • 一、什么是并发
  • 二、并发场景
    • 1.1、Web服务器
    • 1.2、并发数据访问
    • 1.3、数据库访问
    • 1.4、并发任务处理
    • 1.5、并发消息处理
    • 1.6、并发网络通信
    • 1.7、大规模数据处理
  • 三、方法并发处理
    • 3.1、锁机制
    • 3.2、自旋锁
    • 3.3、读写锁
    • 3.4、并发集合
    • 3.5、异步编程

在这里插入图片描述

一、什么是并发

1.1、并发基本概念
并发是指在计算机科学和信息技术领域中,同时处理多个任务或事件的能力。在并发计算中,多个任务可以同时进行,而不是按照严格的顺序执行。并发通常用于提高系统的性能、响应速度和资源利用率。
在并发计算中,任务可以通过不同的方式同时进行,如多线程、多进程、异步编程等。多线程是指在一个程序中同时运行多个线程,每个线程独立执行不同的任务,共享同一进程的资源。多进程是指在一个系统中同时运行多个独立的进程,每个进程有自己的独立内存空间和资源。异步编程是一种基于事件驱动的编程范式,通过回调函数或事件循环来处理并发任务。
并发可以提高系统的吞吐量和响应能力,使得用户可以在多个任务之间快速切换。然而,需要注意的是并发编程也可能引发一些特殊的问题,如竞态条件、死锁和资源争用等。因此,在开发并发程序时需要注意线程安全、同步机制和资源管理等问题。
当系统中存在并发的时候,多个任务或事件可能会同时发生或重叠。这种情况下,需要一种机制来管理和控制这些任务的执行顺序、资源访问以及数据的一致性。
在并发编程中,常用的处理并发的方法包括互斥锁、信号量、条件变量和原子操作等。互斥锁(Mutex)是一种用于保护共享资源的机制,它可以确保同一时间只有一个任务可以访问共享资源。信号量(Semaphore)是一种用于控制资源访问权限的机制,它可以限制同时访问共享资源的任务数量。条件变量(Condition Variable)用于在多个任务之间进行等待和通知的机制,它可以实现任务之间的同步和协作。原子操作是一种具有原子性(不可中断)的操作,它可以保证在并发环境中对共享资源的操作是线程安全的。
另外,还有一些并发编程模型,如消息传递、共享内存和数据流等。消息传递模型是一种通过发送消息进行通信的方式,每个任务都有自己的消息队列,通过发送和接收消息来进行信息交换。共享内存模型是一种通过共享内存空间进行通信的方式,多个任务可以直接读写共享内存中的数据。数据流模型是一种通过数据流动来实现任务之间的通信和处理的方式,任务之间通过管道或通道进行数据传递。
并发编程是一个复杂的领域,需要仔细考虑任务的相互影响、资源竞争、死锁和性能等因素。合理设计并发程序可以提高系统的效率和可扩展性,但如果处理不当,也可能引发各种问题。因此,在进行并发编程时,需要仔细分析和规划,并使用合适的并发处理机制和编程模型。

二、并发场景

在C#中,可以使用多线程、异步编程和并行计算等特性来实现高并发的场景。

  • 以下是一些常见的C#高并发的场景

1.1、Web服务器

C#可以用于开发高性能的Web服务器,通过多线程或异步编程处理并发请求,提高服务器的吞吐量和响应速度。

1.2、并发数据访问

当多个线程需要同时访问共享数据时,可以使用锁机制(如互斥锁、ReaderWriterLock)来确保数据的一致性和线程安全性。

1.3、数据库访问

C#中的ADO.NET提供了异步数据库访问的功能,可以在高并发数据库操作时利用异步编程模式提高性能。

1.4、并发任务处理

利用C#的并行计算库,可以方便地对任务进行并行处理,如并行遍历、并行计算和任务分割等,提高处理效率。

1.5、并发消息处理

使用消息队列或事件驱动的编程模式,可以实现高并发的消息处理,如处理实时事件、消息推送等。

1.6、并发网络通信

C#提供了各种网络编程的API,可以开发并发的网络通信应用,如聊天软件、实时通信等。

1.7、大规模数据处理

通过并行计算、数据流和异步编程等技术,可以高效地处理大规模数据,如数据分析、数据挖掘和批处理等。

需要注意的是,在开发高并发应用时,需要综合考虑性能、资源利用率、线程安全和系统稳定性等方面的因素,避免资源竞争、死锁和过度使用线程等问题。
同时,对于特定场景,还可以考虑使用并发集合(如ConcurrentQueue、ConcurrentDictionary)和并发设计模式(如生产者消费者模式、读写锁模式)来简化并发编程的复杂性。

三、方法并发处理

在C#中,可以采用以下几种方案来解决高并发调用同一个方法的问题

3.1、锁机制

锁机制(Locking),使用互斥锁(Mutex)或临界区(Monitor)等锁机制,将关键代码块包裹在锁的作用域内,确保同一时间只有一个线程可以访问该代码块。这样可以保证数据在并发访问时的一致性和线程安全性。

  • 例如
    private static object lockObj = new object();

public void ProcessData()
{
lock (lockObj)
{
// 临界区代码,确保线程安全
// …
}
}

3.2、自旋锁

自旋锁(Spin Locking),自旋锁是一种比较轻量级的锁机制,在某个线程请求锁时,如果锁已被其他线程持有,则该线程会循环等待,直到锁被释放。自旋锁适用于短时间内锁被占用的情况,避免了线程切换的开销。C#中可以使用
SpinLock类来实现自旋锁。

3.3、读写锁

读写锁(Reader-Writer Lock),如果方法中包含读取操作和写入操作,可以考虑使用读写锁,以允许多个线程同时进行读取操作,而只有一个线程可以进行写入操作。C#中可以使用
ReaderWriterLockSlim类来实现读写锁。

3.4、并发集合

并发集合(Concurrent Collections),C#提供了一系列的并发集合类,如ConcurrentQueue、ConcurrentStack、ConcurrentDictionary等,它们在多线程环境下提供了线程安全的操作。可以将要并发调用的方法参数放入并发集合中,然后在方法内部进行处理。

3.5、异步编程

异步编程(Asynchronous Programming),如果不要求方法必须同步执行,可以使用异步编程模式,将该方法设计为异步方法(使用
async和await关键字),这样可以避免阻塞当前线程。多个并发调用可以同时进行,并通过异步处理结果或其他方式进行通信。

在选择方案时,需要根据具体的场景和需求进行合适的选择。锁机制适用于需要确保数据一致性和线程安全性的情况,自旋锁适用于短时间内锁被占用的情况,读写锁适用于读取和写入操作相互竞争的情况,而并发集合和异步编程适用于无需同步执行的场景。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/102285.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Tomcat 线程模型性能调优

Linux I/O模型详解 I/O要解决什么问题 I/O:在计算机内存与外部设备之间拷贝数据的过程。 程序通过CPU向外部设备发出读指令,数据从外部设备拷贝至内存需要一段时间,这段时间CPU就没事情做了,程序就会两种选择: 让出…

四款数字办公工具大比拼,在线办公无压力

在线办公软件使企业、员工实现办公场所、距离的自由,尤其是近几年,受“口罩”的影响,远程办公软件的使用者也越来越多,无论是财务、行政、还是设计师,都开始追求好用的在线办公软件,作为办公软件发烧友&…

C++11新特性(右值引用,万能转发)

这篇文章是C的重中之重,通过这篇文章你能体会到C/C大佬们对性能的极致追求,你能感受到独属C/C人的浪漫,对高消耗的零容忍,对高性能的不倦探索。右值引用是由Scott Meyers在他的著名书籍《Effective C》中提出的,因为其…

webservice接口自动化测试

1&#xff0c;用soupui进行测试 2&#xff0c;安装soupUI 3&#xff0c;测试的时候是给了一个wdsl 操作步诹&#xff1a;new &#xff08;name , 填写地址&#xff09;---导入wsdl文件---看到所有的接口 发送请求的格式<xml> canshu</xml> 应用场景&#xff0c…

hutool实现文件上传与下载

<dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.16</version></dependency> 文件上传需要创建一个表 Autowiredprivate SysFileInfoMapper sysFileInfoMapper;Value("${ty.…

常用的语音芯片工作原理_分类为语音播报 语音识别 语音合成tts

1.0 语音芯片分类-语音播报-语音识别-语音合成 关于声音的需求&#xff0c;从始至终&#xff0c;都是很刚需的需求 。从语音芯片的演化就能看出很多的端倪&#xff0c;很多很多的产品他必须要有语音&#xff0c;才能实现更好的交互。而语音芯片的需求分类&#xff0c;其实也是很…

3D模型格式转换工具HOOPS Exchange:模型数据自由导入和导出

HOOPS Exchange是一套高性能软件库&#xff0c;可以为软件开发人员提供导入和导出3D文件格式的能力。HOOPS Exchange导入3D数据后&#xff0c;会将3D数据转换为PRC格式存放到内存中&#xff0c;最后导出成为其他3D格式。&#xff08;点击申请HOOPS Exchange免费试用&#xff09…

人大金仓数据库V8 windows下安装

此文为人大金仓数据库安装程序&#xff08;windows下kingbase开发及测试用&#xff09;。 1 人大金仓-成为世界卓越的数据库产品与服务提供商 官方下载安装包&#xff0c;同时需要下载授权文件&#xff0c;补丁文件可以不下。 2 点击安装 3 选择授权文件 4 默认安装即可&…

Docker 容器应急

容器网络简单理解 容器拥有n多张veth网卡与一张docker0网卡 docker 五种网络 bridge 默认网络&#xff0c;Docker启动后创建一个docker0网桥&#xff0c;默认创建的容器也是添加到这个网桥中。host 容器不会获得一个独立的network namespace&#xff0c;而是与宿主机共用一个…

统一机器人描述格式——URDF

URDF&#xff08;Unified Robot Description Format&#xff0c;统一机器人描述格式&#xff09;是ROS中一个非常重要的机器人模型描述格式&#xff0c;ROS同时也提供URDF文件的C解析器&#xff0c;可以解析URDF文件中使用XML格式描述的机器人模型。 在使用URDF文件构建机器人模…

【LeetCode力扣】75 快速排序的子过程partition(荷兰国旗问题)

目录 1、题目介绍 2、解题思路 2.1、冒泡排序暴力破解 2.2、快速排序的子过程partition 2.2.1、详细过程描述 2.2.2、代码描述 1、题目介绍 原题链接&#xff1a;75. 颜色分类 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;nums [2,0,2…

【Python深度学习】目标检测和语义分割的区别

在计算机视觉领域&#xff0c;语义分割和目标检测是两个关键的任务&#xff0c;它们都是对图像和视频进行分析&#xff0c;但它们之间存在着明显的区别。本文将通过图像示例&#xff0c;详细阐述语义分割和目标检测之间的差异。 一、基本概念 1.1 语义分割&#xff08;Semantic…

升级MacOS后无法打开 Parallels Desktop,提示“要完成 Parallels Desktop 设置,请重新启动 Mac 。”

有用户升级macOS后&#xff0c;发现无法打开PD虚拟机了&#xff0c;提示“要完成 Parallels Desktop 设置&#xff0c;请重新启动 Mac 。”但是重启电脑之后&#xff0c;尝试了卸载重装&#xff0c;安装新版本&#xff0c;都无法解决问题&#xff0c;打开依旧如此提示&#xff…

C#关于接口的常见面试问题

1.1 关于C#接口的问题以及与抽象类的异同 什么是接口 继承有几种形式 为什么要使用接口&#xff1f; 接口类型可以用public关键字修饰吗&#xff1f; 接口能不能派生于抽象类&#xff1f; 接口能不能用Sealed修饰&#xff1f; 一个类可以继承多个接口吗&#xff1f; 必…

TSINGSEE青犀视频AI分析/边缘计算/AI算法·厨师帽检测功能——多场景高效运用

在餐饮厂房等场景中&#xff0c;为保障食品安全与卫生&#xff0c;后厨操作人员规范着装要求是必不可少的。由于后厨温度较高&#xff0c;环境较为恶劣&#xff0c;很多后厨人员为自身方便不按照规定佩戴厨师帽和着厨师服&#xff0c;为切实解决此问题&#xff0c;TSINGSEE青犀…

【FreeRTOS】【STM32】03 FreeRTOSConfig.h头文件简介与修改

基于[野火]《FreeRTOS%20内核实现与应用开发实战—基于STM32》.pdf FreeRTOSConfig.h头文件是FreeRTOS各项功能的打开与关闭 FreeRTOSConfig.h头文件简介 之前也说过了&#xff0c;FreeRTOSConfig.h文件可以添加在工程中任意文件夹&#xff0c;只需要在路径中添加好了就行。…

【C++初阶】前言——C++的发展简述及学习方法分享

主页点击直达&#xff1a;个人主页 我的小仓库&#xff1a;代码仓库 C语言偷着笑&#xff1a;C语言专栏 数据结构挨打小记&#xff1a;初阶数据结构专栏 Linux被操作记&#xff1a;Linux专栏 LeetCode刷题掉发记&#xff1a;LeetCode刷题 算法&#xff1a;算法专栏 C头…

取消加考!自考专业调整,2026年起执行新计划!

就在2023年10月7日&#xff0c;广东省教育考试院发布《关于广东省高等教育自学考试专业调整有关事项的通知》&#xff0c;自学考试迎来新变化&#xff0c;本次专业调整政策性强&#xff0c;涉及面广&#xff0c;持续时间长&#xff0c;一起来看看具体说明~ 关于广东省高等教育自…

【码银送书第八期】《Python数据挖掘:入门进阶与实用案例分析》

摘要&#xff1a;本案例将主要结合自动售货机的实际情况&#xff0c;对销售的历史数据进行处理&#xff0c;利用pyecharts库、Matplotlib库进行可视化分析&#xff0c;并对未来4周商品的销售额进行预测&#xff0c;从而为企业制定相应的自动售货机市场需求分析及销售建议提供参…

模拟大数相加

字符串的大数相加&#xff0c;不可以直接使用stoi&#xff0c;或者stoll这种函数去相加&#xff0c;随时有可能越界。只需要模拟计算加法的过程就可以了。 1.定义两个尾指针&#xff0c;指向num1,nums2的最后一个数字&#xff0c;让这两个数字相加&#xff0c;并把相加的结果记…