Производитель выдает данные каждую секунду, а Потребитель - каждую минуту

Question

Я пытаюсь написать программу с использованием шаблона BlockingCollection «производитель / потребитель», где производитель будет продолжать производить данные каждую секунду, а потребитель потребляет их и отображать некоторые обработанные данные из данных моего производителя в окне консоли каждые 60 секунд.

Реальный сценарий таков: каждую секунду я буду получать данные о запасах Open High Low Close у производителя, которые я хотел бы передавать потокам потребителей, которые будут создавать данные OHLC за 1 минуту из данных за 60 секунд, которые я буду использоватьполучить от третьего лица. Для моделирования реального сценария я пытаюсь создать производителя, у которого будет таймер, который будет продолжать помещать данные в BlockingCollection каждую секунду, но не уверен, как использовать таймер в производителе. Может кто-нибудь предложить с кодом

1. Как бы я создал Producer, который будет продолжать производить данные OHLC каждую секунду, используя таймер внутри производителя. Допустим, у моего значения OHLC будет счетчик, который я буду использовать для подсчета секунды. Например, O = 1, H = 1, L = 1, C = 1 O = 2, H = 2, L = 2, C = 2 .... O = 60, H = 60, L = 60, C =60

Как только счетчик достигнет значения, кратного 60, мой Потребитель должен активировать, что потребует 60-секундные данные, чтобы создать данные OHLC за одну минуту. 2. Где будет написан метод CompleteAdding, так как мой Producer никогда не завершает работу Producer, который будет остановлен только после того, как я остановлю все приложение

Любая помощь в этом отношении очень ценится. Заранее спасибо

Answer 1

A BlockingCollection требуется, если вы хотите, чтобы потребитель был заблокирован во время ожидания доступных данных, или производитель был заблокирован во время ожидания доступного пространства в очереди с ограниченной емкостью. В вашем случае вы хотите, чтобы вас блокировали по времени, а не по доступности, поэтому более простой коллекции, такой как ConcurrentQueue, должно быть достаточно (или даже небезопасный поток Queue, защищенный шкафчиком).

Для выхода из цикла, когда приложение заканчивается, я предлагаю вам использовать совместное аннулирование с CancellationToken. Таким образом, ваше приложение будет корректно закрываться.

var queue = new ConcurrentQueue<Price>();
var cts = new CancellationTokenSource();

var producer = Task.Run(async () =>
{
    try
    {
        var random = new Random();
        while (true)
        {
            queue.Enqueue(new Price
            {
                Low = random.Next(0, 500),
                High = random.Next(500, 1000)
            });
            await Task.Delay(millisecondsDelay: 1000, cts.Token);
        }
    }
    catch (OperationCanceledException)
    {
        Console.WriteLine("Producer Canceled");
    }
});

var consumer = Task.Run(async () =>
{
    try
    {
        var random = new Random();
        while (true)
        {
            await Task.Delay(millisecondsDelay: 60000, cts.Token);
            var prices = queue.DequeueAll();
            Console.Write($"Minute Report");
            Console.Write($", Count: {prices.Count,2}");
            Console.Write($", Low Average: {prices.Average(p => p.Low):#,0.0000}");
            Console.Write($", High Average: {prices.Average(p => p.High):#,0.0000}");
            Console.WriteLine();
        }
    }
    catch (OperationCanceledException)
    {
        Console.WriteLine("Consumer Canceled");
    }
});

Console.WriteLine("Press Escape to finish.");
while (true)
{
    var keyInfo = Console.ReadKey(true);
    if (keyInfo.Key == ConsoleKey.Escape) break;
}
cts.Cancel();
Task.WaitAll(producer, consumer);

Для удаления всех элементов из очереди я использовал следующий метод расширения:

public static List<T> DequeueAll<T>(this ConcurrentQueue<T> source)
{
    var list = new List<T>();
    while (source.TryDequeue(out var item))
    {
        list.Add(item);
    }
    return list;
}

Пример вывода:

Нажмите Escape для завершения.
Минутный отчет, Количество: 60, Низкое среднее: 209.5405, Высокое Среднее: 782.2432
Минутный отчет, Количество: 59, Низкое Среднее: 285.0500, Высокое Среднее: 714.5500
Минутный отчет, Количество: 60, Низкое среднее: 245,5128, Высокое Среднее: 718,6667
Минутный отчет, Количество: 60, Низкое среднее: 259,6154, Высокое Среднее: 703,6667
Минутный отчет, Количество: 59, Низкое Среднее: 215,8919, Высокое Среднее: 735.0811
Минутный отчет, Количество: 59, Низкое среднее: 252.7632, Высокое Среднее: 727.2368
Минутный отчет, Количество: 60, Низкое Среднее: 288.5833, Высокое Среднее: 730.6389
Производитель отменен
Потребитель отменен

Answer 2

Другой подход состоит в том, чтобы позволить производителю создавать значения каждую секунду и позволить потребителю читать общий буфер только тогда, когда он содержит 60 элементов данных. Этот подход устраняет все прямые зависимости между производителем и потребителем. Производитель записывает в общий буфер со скоростью, естественной для производителя, тогда как потребитель имеет дело только с партией из 60 элементов данных. Следующий пример с использованием Ada иллюстрирует концепцию.

with Ada.Text_IO;  use Ada.Text_IO;
with Ada.Calendar; use Ada.Calendar;

procedure Main is
   type Index is mod 60;
   type collect is array (Index) of Positive;

   protected Buffer is
      entry Get (Nums : out collect);
      entry Put (Item : in Positive);
   private
      Buf   : collect;
      Next  : Index   := Index'First;
      Count : Natural := 0;
   end Buffer;

   protected body Buffer is
      entry Get (Nums : out collect) when Count = Index'Modulus is
      begin
         Nums  := Buf;
         Count := 0;
      end Get;

      entry Put (Item : in Positive) when Count < Index'Modulus is
      begin
         Buf (Next) := Item;
         Next       := Next + 1;
         Count      := Count + 1;
      end Put;

   end Buffer;

   task producer is
      entry Done;
   end producer;

   task body Producer is
      Cur_Time : Time;
      Pause    : constant Duration := 1.0;
      Count    : Positive          := 1;
   begin
      for Outer in 1 .. 10 loop
         for Inner in 1 .. 60 loop
            Buffer.Put (Count);
            Cur_Time := Clock;
            Count    := Count + 1;
            delay until Cur_Time + Pause;
         end loop;
      end loop;
      accept Done;
   end Producer;

   task Consumer is
      entry Stop;
   end Consumer;

   task body Consumer is
      Batch : collect;
      Sum   : Integer := 0;
   begin
      loop
         select
            accept Stop;
            exit;
         else
            select
               Buffer.Get (Batch);
               Sum := 0;
               for val of Batch loop
                  Put (val'Image);
                  Sum := Sum + val;
               end loop;
               New_Line;
               Put_Line ("Average:" & Integer'Image (Sum / Batch'Length));
            or
               delay 0.01;
            end select;
         end select;
      end loop;
   end Consumer;

begin
   Producer.Done;
   Consumer.Stop;
end Main;

Вывод этой программы:

 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
Average: 30
 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
Average: 90
 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180
Average: 150
 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240
Average: 210
 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300
Average: 270
 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360
Average: 330
 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420
Average: 390
 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480
Average: 450
 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540
Average: 510
 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600
Average: 570
[2019-11-08 08:57:07] process terminated successfully, elapsed time: 10:05.48s

Answer 3

В этом примере создаются две задачи: производитель и потребитель. В первом данные генерируются каждую секунду и помещаются в коллекцию. Во втором данные извлекаются из коллекции и обрабатываются каждую минуту.

var produced = new BlockingCollection<Price>();

var producer = Task.Run(async () =>
{
    try
    {
        var random = new Random();
        while (true)
        {
            produced.Add(new Price { Low = random.Next(500), High = random.Next(500, 1000) });
            await Task.Delay(1000);
        }
    }
    finally
    {
        produced.CompleteAdding();
    }
});

var consumer = Task.Run(async () =>
{
    const int interval = 60; // seconds
    var values = new List<Price>();

    foreach (var value in produced.GetConsumingEnumerable())
    {
        values.Add(value);

        if (DateTime.UtcNow.Second % interval == 0)
        {
            Console.WriteLine(values.Average(p => p.High)); // do some work
            values.Clear();
        }
    }
});

Task.WaitAll(producer, consumer);