多线程如何排队执行

场景

有一个这样场景，程序会有一个非常耗时的操作，但要求耗时的操作完成后，再顺序的执行一个不耗时的操作，而且这个程序的调用，可能存在同时调用的情况。

具体的模型如下：

从Start开始触发了5个线程，经过一个longTimeJob同时执行，我们不关心longJob的执行时间和先后顺序，根据Start的先后顺序来执行一个ShortJob。下面我们用代码来模拟上面的过程。

举例说明：有ABCD 4个线程，进入的顺序也是ABCD，A耗时3s,B耗时7s,C耗时1s，D耗时3s. 所以如果当4个线程都同时开始执行时，完成的先后顺序为 CADB，但我们要求的顺序是ABCD,也就是说C要等待AB执行完后，才能继续后续的工作。

我们可以用请求bing搜索来模拟longTimeJob，根据传入的序列来决定请求多少次，主要模拟方法如下：

private static async Task Test()
{
    var arry = new[]
    {
        10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1
    };
    var listTask = new List<Task<int>>();
    foreach (var i in arry)
    {
        var i1 = i;
        var task = Task.Run(() => DoJob(i1));

        listTask.Add(task);
    }

    foreach (var task in listTask)
    {
        Console.WriteLine("输出-->：" + await task);//
    }
}     

public static Task<int> DoJob(int o)
{
    return Task.Run(() =>
    {
        DoLongTimeThing(o);
        return o;
    });
}      

public static void DoLongTimeThing(int i)
{
    Console.WriteLine("执行-->：" + i);
    for (int j = 0; j < i; j++)
    {
        HttpGet("http://cn.bing.com/");
    }

    Console.WriteLine("执行完毕-->：" + i);
}

public static string HttpGet(string url)
{
    try
    {
        HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(url);
        request.Method = "GET";

        HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();
        StreamReader reader = new StreamReader(response.GetResponseStream(), Encoding.UTF8);
        string content = reader.ReadToEnd();
        return content;
    }
    catch (Exception e)
    {
        return e.Message;
    }

}

执行结果：

上面的代码大概能解决我们的问题，有一个问题，对于客户的调用我们无法形成一个List，而且list是线程安全的，所以针对上述的方法在实际的业务场景中无法使用。

新思路

我们无法实现一个有序的Task列表，如果换一个角度考虑，当一个任务形成的时间，同时生成一个对应的HashCode,对HashCode进行一个队列的入队操作，当执行完成longTimeJob后，判断是不是队列的第一个Task的HashCode,如果是则执行，如果不是则继续等待，切换线程。 具体如下思路如下图：

   public static Queue<string> Queue = new Queue<string>();
static void Main(string[] args)
{
    var arry = new[]
    {
        10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1
    };

    foreach (var i in arry)
    {
        Console.WriteLine("进入Job顺序-->：" + i);
        Test(i);
    }
    Console.ReadKey();
}

public static void Test(int i)
{
    var taskId = Guid.NewGuid().ToString();
    Queue.Enqueue(taskId);
    Task.Factory.StartNew(DoJob, new object[] { i, taskId });
}
public static void DoJob(object o)
{
    var oArry = (object[])o;
    var n = (int)oArry[0];
    var currId = oArry[1].ToString();

    DoLongTimeThing(n);//

    while (currId != Queue.Peek())
    {
        Thread.Sleep(1);//等线程切换
    }

    Console.WriteLine("DoShortJob输出-->：" + n);//
    //请求数据库 
    Queue.Dequeue();
}
public static void DoLongTimeThing(int i)
{
    Console.WriteLine("LongTimeJob执行-->：" + i);
    for (int j = 0; j < i; j++)
    {
        HttpGet("http://cn.bing.com/");
    }
    Console.WriteLine("LongTimeJob执行完毕-->：" + i);
}


public static string HttpGet(string url)
{
    try
    {
        HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(url);
        request.Method = "GET";

        HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();
        StreamReader reader = new StreamReader(response.GetResponseStream(), Encoding.UTF8);
        string content = reader.ReadToEnd();
        return content;
    }
    catch (Exception e)
    {
        return e.Message;
    }

}

运行结果如下：

虽然执行结果看起来很乱，但仔细比对可以发现最终的DoShortTime是按顺序执行的。