跨多个线程管理状态

Question

我有一个带有一堆序列的 F# 类。该类包含一个简单的next() 方法，它返回当前序列中的下一个元素。如果当前序列的所有元素都已返回，则它将转移到下一个序列。该类包含一个指针，该指针是序列中的下一个元素以及它从哪个序列返回。

我目前仅限于公开next() 方法。

一些上游类将在不同线程之间使用我的类（同一个对象实例）。这将使观点不同步，因为多个线程都应该从头开始。我知道这并不理想，但这是我目前必须解决的问题。

例子：

Thread 1 next(): return elem. A Thread 1 next(): return elem. B Thread 2 next(): return elem. A Thread 1 next(): return elem. C Thread 2 next(): return elem. B

有没有办法跟踪每个线程的指针？

我一直在考虑使用Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId 作为 Map 中的键，然后返回指针（并相应地在那里更新它）。我有点担心这个 Map 的线程安全性以及两个线程是否同时更新它们的状态。

我希望 somone 可以为我提供一些关于如何让它发挥作用的想法。

Answer 1

这可以通过使用MailboxProcessor 来管理状态，然后使用一个类从消费者那里抽象出MailboxProcessor 来实现。如果您跨多个线程共享一个实例，它们将以线程安全的方式看到彼此的更新。如果您为每个线程使用专用实例，他们将只能看到自己的更新。代码应该是这样的：

// Add whatever other commands you need
type private SequenceMessage = Next of AsyncReplyChannel<int>

type IntSequence() =
    let agent = MailboxProcessor<SequenceMessage>.Start
                <| fun inbox ->
                    let rec loop state =
                        async {
                            let! message = inbox.Receive()
                            // Add other matches as requried
                            match message with
                            | Next channel -> 
                                let newState = state + 1
                                channel.Reply(newState)
                                return! loop newState
                        }
                    loop 0

    let next () =
        agent.PostAndReply <| fun reply -> Next reply

    let asyncNext () =
        agent.PostAndAsyncReply <| fun reply -> Next reply

    member __.Next () = next ()
    member __.AsyncNext () = asyncNext ()

然后，要以每个线程都能看到其他线程的更新的方式使用它，您可以执行与此等效的操作：

// To share state across multiple threads, use the same instance
let sequence = IntSequence()
[1..10]
|> List.map (fun _ -> sequence.AsyncNext())
|> Async.Parallel
|> Async.RunSynchronously
|> Array.iter (fun i -> printfn "%d" i)

哪些打印：

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要以每个线程只看到自己的更新的方式使用它，您只需将前面的示例更改为如下所示：

// To use a dedicate state for each thread, create a new instance
[1..10]
|> List.map (fun _ -> IntSequence())
|> List.map (fun sequence -> sequence.AsyncNext())
|> Async.Parallel
|> Async.RunSynchronously
|> Array.iter (fun i -> printfn "%d" i)

哪些打印：

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