Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

    Show("Исходное содержимое множества setB: ", setB);

    setA.SymmetricExceptWith(setB);

    Show("Содержимое множества setA после " +

        "разноименности со множеством SetB: ", setA);

    setA.UnionWith(setB);

    Show("Содержимое множества setA после " +

        "объединения со множеством SetB: ", setA);

    setA.ExceptWith(setB);

    Show("Содержимое множества setA после " +

        "вычитания из множества setB: ", setA);

    Console.WriteLine();

  }

}

Ниже приведен результат выполнения программы из данного примера.

Исходное содержимое множества setA: A B C

Исходное содержимое множества setB: С D Е

Содержимое множества setA после разноименности со множеством SetB: А В D Е

Содержимое множества setA после объединения со множеством SetB: А В D Е С

Содержимое множества setA после вычитания из множества setB: А В

Класс SortedSet<T> представляет собой новую разновидность коллекции, введенную в версию 4.0 среды .NET Framework. В нем поддерживается коллекция, реализующая отсортированное множество. В классе SortedSet<T> реализуются интерфейсы ISet<T>, ICollection, ICollection<T>, IEnumerable, IEnumerable<T>, ISerializable, а также IDeserializationCallback. В коллекции типа SortedSet<T> реализуется множество, все элементы которого являются уникальными. Иными словами, дубликаты в таком множестве не допускаются. В классе SortedSet<T> определяется полный набор операций с множеством, определенных в интерфейсе ISet<T>, включая пересечение, объединение и разноименность. Благодаря тому что все элементы коллекции типа SortedSet<T> сохраняются в отсортированном порядке, класс SortedSet<T> оказывается идеальным средством для работы с отсортированными множествами объектов. Коллекция типа SortedSet<T> имеет динамический характер и расширяется по мере необходимости, чтобы вместить все элементы, которые должны в ней храниться.

Ниже перечислены четыре наиболее часто используемые конструктора, определенных в классе SortedSet<T>.

public SortedSetO

public SortedSet(IEnumerable<T> collection)

public SortedSet(IComparer comparer)

public SortedSet(IEnumerable<T> collection, IComparer comparer)

В первой форме конструктора создается пустое множество, а во второй форме — множество, состоящее из элементов указываемой коллекции collection. В третьей форме конструктора допускается указывать способ сравнения с помощью параметра comparer. А в четвертой форме создается множество, состоящее из элементов указываемой коллекции collection, и используется заданный способ сравнения comparer. Имеется также пятая форма конструктора данного класса, в которой допускается инициализировать множество последовательно упорядоченными данными.

В классе SortedSet<T> реализуется интерфейс ISet<T>, а следовательно, в нем предоставляется полный набор операций со множествами. В этом классе предоставляется также метод GetViewBetween(), возвращающий часть множества в форме объекта типа SortedSet<T>, метод RemoveWhere(), удаляющий из множества элементы, не удовлетворяющие заданному условию, или предикату, а также метод Reverse(), возвращающий объект типа IEnumerable<T>, который циклически проходит множество в обратном порядке.

Помимо свойств, определенных в интерфейсах, которые реализуются в классе SortedSet<T>, в него введены дополнительные свойства, приведенные ниже.

public IComparer<T> Comparer { get; }

public T Max { get; }

public T Min { get; }

Свойство Comparer получает способ сравнения для вызывающего множества. Свойство Мах получает наибольшее значение во множестве, а свойство Min — наименьшее значение во множестве.

В качестве примера применения класса SortedSet<T> на практике просто замените обозначение HashSet на SortedSet в исходном коде программы из предыдущего подраздела, посвященного коллекциям типа HashSet<T>.

Параллельные коллекции 

В версию 4.0 среды .NET Framework добавлено новое пространство имен System.Collections.Concurrent. Оно содержит коллекции, которые являются потокобезопасными и специально предназначены для параллельного программирования. Это означает, что они могут безопасно использоваться в многопоточной программе, где возможен одновременный доступ к коллекции со стороны двух или больше параллельно исполняемых потоков. Ниже перечислены классы параллельных коллекций.

Параллельная коллекция - Описание

BlockingCollection<T> - Предоставляет оболочку для блокирующей реализации интерфейса IProducerConsumerCollection<T>

ConcurrentBag<T> - Обеспечивает неупорядоченную реализацию интерфейса IProducerConsumerCollection<T>, которая оказывается наиболее пригодной в том случае, когда информация вырабатывается и потребляется в одном потоке

ConcurrentDictionary<TKey, TValue> - Сохраняет пары “ключ-значение", а значит, реализует параллельный словарь

ConcurrentQueue<T> - Реализует параллельную очередь и соответствующий вариант интерфейса IProducerConsumerCollection<T>

ConcurrentStack<T> - Реализует параллельный стек и соответствующий вариант интерфейса IproducerConsumerCollection<T>

Как видите, в нескольких классах параллельных коллекций реализуется интерфейс IProducerConsumerCollection. Этот интерфейс также определен в пространстве имен System.Collections.Concurrent. Он служит в качестве расширения интерфейсов IEnumerable, IEnumerable<T> и ICollection. Кроме того, в нем определены методы TryAdd() и TryTake(), поддерживающие шаблон "поставщик-потребитель". (Классический шаблон "поставщик-потребитель" отличается решением двух задач. Первая задача производит элементы коллекции, а другая потребляет их.) Метод TryAdd() пытается добавить элемент в коллекцию, а метод TryTake() — удалить элемент из коллекции. Ниже приведены формы объявления обоих методов.

bool TryAdd(Т item)

bool TryTake(out T item)

Метод TryAdd() возвращает логическое значение true, если в коллекцию добавлен элемент item. А метод TryTake() возвращает логическое значение true, если элемент item удален из коллекции. Если метод TryAdd() выполнен успешно, то элемент item будет содержать объект. (Кроме того, в интерфейсе IProducerConsumerCollection указывается перегружаемый вариант метода CopyTo(), определяемого в интерфейсе ICollection, а также метода ТоАггау(), копирующего коллекцию в массив.)

Параллельные коллекции зачастую применяются в комбинации с библиотекой распараллеливания задач (TPL) или языком PLINQ. В силу особого характера этих коллекций все их классы не будут рассматриваться далее подробно. Вместо этого на конкретных примерах будет дан краткий обзор класса BlockingCollection<T>. Усвоив основы построения класса BlockingCollection<T>, вы сможете без особого труда разобраться и в остальных классах параллельных коллекций.

В классе BlockingCollection<T>, по существу, реализуется блокирующая очередь. Это означает, что в такой очереди автоматически устанавливается ожидание любых попыток вставить элемент в коллекцию, когда она заполнена, а также попыток удалить элемент из коллекции, когда она пуста. Это идеальное решение для тех ситуаций, которые связаны с применением шаблона "поставщик-потребитель". В классе BlockingCollection<T> реализуются интерфейсы ICollection, IEnumerable, IEnumerable<T>, а также IDisposable.

В классе BlockingCollection<T> определяются следующие конструкторы.

public BlockingCollection()

public BlockingCollection(int boundedCapacity)

public BlockingCollection(IProducerConsumerCollection<T> collection)

public BlockingCollection(IProducerConsumerCollection<T> collection,

             int boundedCapacity)

В двух первых конструкторах в оболочку класса BlockingCollection<T> заключается коллекция, являющаяся экземпляром объекта типа ConcurrentQueue<T>. А в двух других конструкторах можно указать коллекцию, которая должна быть положена в основу коллекции типа BlockingCollection<T>. Если указывается параметр boundedCapacity, то он должен содержать максимальное количество объектов, которые коллекция должна содержать перед тем, как она окажется заблокированной. Если же параметр boundedCapacity не указан, то коллекция оказывается неограниченной.