BlockingCollection 使用

创建 BlockingCollection 的实例时通过构造函数指定最大容量，从而限制集合中项目的数量。
BlockingCollection 的最大容量设置为 5，这意味着生产者在尝试添加超过 5 个项目时会被阻塞，直到集合中有空间。消费者从集合中取出项目并处理它们，从而为生产者腾出空间。

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int maxCapacity = 5;
        BlockingCollection<int> collection = new BlockingCollection<int>(maxCapacity);

        Task producer = Task.Run(() =>
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                collection.Add(i);
                Console.WriteLine($"Produced: {i}");
            }
            collection.CompleteAdding();
        });

        Task consumer = Task.Run(() =>
        {
            foreach (var item in collection.GetConsumingEnumerable())
            {
                Console.WriteLine($"Consumed: {item}");
                Thread.Sleep(500); // Simulate some work
            }
        });

        Task.WaitAll(producer, consumer);
    }
}

BlockingCollection.IsCompleted 属性用于指示集合是否已经完成添加并且是否已经消耗了所有数据。换句话说，它返回 true 的条件是集合已经调用了 CompleteAdding() 并且集合为空。因此，IsCompleted 包含了集合为空的判断。

如果你想判断是否已经调用了 CompleteAdding() 方法，但集合中仍然有值，你可以使用 BlockingCollection.IsAddingCompleted 属性。这两个属性的区别在于：

IsAddingCompleted：当调用了 CompleteAdding() 方法后，此属性将返回 true，即使集合中仍然有未消费的元素。
IsCompleted：当调用了 CompleteAdding() 方法且集合为空时，此属性将返回 true

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        BlockingCollection<int> collection = new BlockingCollection<int>();

        Task producer = Task.Run(() =>
        {
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                collection.Add(i);
                Console.WriteLine($"Produced: {i}");
            }
            collection.CompleteAdding();
        });

        Task consumer = Task.Run(() =>
        {
            while (!collection.IsCompleted)
            {
                if (collection.TryTake(out int item, TimeSpan.FromSeconds(1)))
                {
                    Console.WriteLine($"Consumed: {item}");
                }
                else if (collection.IsAddingCompleted)
                {
                    Console.WriteLine("Adding is completed but items still remain.");
                }
            }
            Console.WriteLine("Collection is completed and empty.");
        });

        Task.WaitAll(producer, consumer);
    }
}

在这个示例中，消费者任务在一个循环中检查 collection.IsCompleted 属性。如果集合未完成，尝试从集合中取出一个项目（带超时的 TryTake）。如果 TryTake 返回 false，并且 IsAddingCompleted 返回 true，这意味着已经调用了 CompleteAdding()，但集合中仍有未消费的元素。

当集合完成且为空时，collection.IsCompleted 将返回 true，消费者任务将输出 "Collection is completed and empty." 并结束。

BlockingCollection.TryTake 方法具有两种不同的行为，取决于是否提供了超时参数：

无参数的 TryTake 方法：

不会阻塞。如果集合中没有项，立即返回 false。
带有超时参数的 TryTake 方法：

可以阻塞。它会等待指定的超时期限以尝试从集合中获取一个项。在此期间，如果集合变得非空，则返回该项；否则，在超时期限过后返回 false。

由于 BlockingCollection 是线程安全的，多个线程可以安全地并发访问集合，无需担心多线程问题。

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        BlockingCollection<int> collection = new BlockingCollection<int>(10); // 设置容量限制为10

        // Producer tasks
        Task producer1 = Task.Run(() => Produce(collection, 0));
        Task producer2 = Task.Run(() => Produce(collection, 100));

        // Consumer tasks
        Task consumer1 = Task.Run(() => Consume(collection));
        Task consumer2 = Task.Run(() => Consume(collection));

        Task.WaitAll(producer1, producer2, consumer1, consumer2);
    }

    static void Produce(BlockingCollection<int> collection, int start)
    {
        for (int i = start; i < start + 10; i++)
        {
            collection.Add(i);
            Console.WriteLine($"Produced: {i}");
            Thread.Sleep(100); // 模拟一些工作
        }
        collection.CompleteAdding();
    }

    static void Consume(BlockingCollection<int> collection)
    {
        foreach (var item in collection.GetConsumingEnumerable())
        {
            Console.WriteLine($"Consumed: {item}");
            Thread.Sleep(150); // 模拟一些工作
        }
        Console.WriteLine("Collection is completed and empty.");
    }
}

通过这种方式，你可以在多个线程中安全地使用 Add 和 Take 操作，并且 BlockingCollection 会处理所有必要的同步问题