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C# Interlocked（它如何为开发人员工作）

Name: IronPDF
Brand: Iron Software
Availability: InStock
Rating: 4.87 (307 reviews)

奇佩戈-卡琳达

2025年四月3日

在处理多线程应用程序时，确保线程安全成为防止竞争条件和数据损坏的关键因素。在使用IronPDF进行PDF处理的世界中，这个问题也不例外。无论您是在生成、操作还是合并PDF，如果不保持适当的同步，并行运行这些任务可能会导致意外结果。这就是C#的Interlocked类发挥作用的地方，它提供了一种简单而高效的方法来确保多线程环境中的线程安全操作。

什么是 C# Interlocked 类？

在C#中，Interlocked类为多个线程共享的变量提供原子操作。这确保了一个线程的操作不会受到另一个线程的干扰，这在需要确保操作以受控且一致的方式执行时是必不可少的。另一方面，IronPDF 是一个强大的库，它允许 .NET 开发人员创建、编辑和操作 PDF 文件。

当您将两者结合在一起——Interlocked 以实现线程安全和 IronPDF 进行 PDF 操作——便获得了处理并发编程中 PDF 任务的强大解决方案。但这是如何运作的，为什么你需要关心呢？让我们更深入地探讨 Interlocked 在 IronPDF 处理中的作用。

IronPDF：一体化C# PDF库

！C# Interlocked（开发者如何使用）：图1

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IronPDF 是一个多功能且功能丰富的库，旨在与 C# 和 .NET 应用程序无缝协作，实现 PDF 的生成和处理。其简单性和性能使其成为开发人员需要自动化PDF任务时的热门选择。以下是IronPDF的一些关键功能：

HTML 转换为 PDF：IronPDF 允许您将HTML 内容转换为高质量的 PDF。这对于创建报告、发票以及任何以HTML呈现的内容特别有用。
PDF编辑与操作：您可以通过合并、拆分或提取页面来操作现有的PDF文档。此外，IronPDF 允许您修改 PDF 中的内容，例如添加文字，图像或注释。
PDF表单和字段：IronPDF支持处理PDF表单，包括以编程方式填写表单字段。这对于自动化生成诸如调查、申请和合同等文档的过程非常理想。
数字签名：它提供用于数字签名PDF的功能，这是一项对于需要安全文件交易的行业（如法律和金融部门）至关重要的功能。
通过利用这些功能，IronPDF 帮助开发人员高效地创建、管理和自动化 PDF 工作流程，同时确保高质量的结果。无论您是在处理动态 HTML 内容还是操作现有文档，IronPDF 都提供了简化 PDF 相关任务所需的工具。

为什么在IronPDF处理期间使用Interlocked？

线程安全和并发

在多线程应用程序中，多个线程可能会尝试同时访问和修改共享数据。如果没有适当的同步，这可能会导致一些问题，例如竞争条件，其中两个线程试图同时更新相同的数据。这可能导致难以预测的结果和难以调试的错误。

Interlocked 类确保这些并发操作以原子方式处理。换句话说，当您使用 Interlocked 修改对象值时，更改作为一个单一的、不可中断的操作发生，这消除了竞争条件的风险。

在IronPDF的上下文中，许多PDF处理任务——例如添加页面、编辑内容或从多个来源生成PDF——都是并行处理的理想选择。如果没有同步地运行这些操作，可能会导致PDF文件损坏或在处理过程中出现错误。使用 Interlocked 可以确保这些操作在多线程环境下依然安全。

使用 Interlocked 处理不同的数据类型

在处理不同数据类型的变量时，可以使用 Interlocked 来安全管理并发更新。让我们探索一些您可能会遇到的数据类型：

浮点值：当操作需要引用类型时，可以使用 Interlocked.CompareExchange 方法与浮点值一起使用。
原始值：执行更新时，在进行更改之前使用原始值很重要，以确保线程操作的一致性。
公共静态类：您可以创建一个公共静态类来封装您的Interlocked操作，使您的代码更具模块化且更易于维护。
双精度值：Interlocked 不直接支持双精度值，因为双精度不是整数类型，而原子操作是为整数优化的。如果您需要对双精度值进行原子操作，可以通过使用长整型值并手动在双精度和长整型值之间进行转换来解决。

public static class ThreadSafeOperations
{
    private static int counter = 0;
    public static void IncrementCounter()
    {
        // Safely increment the counter using Interlocked
        Interlocked.Increment(ref counter);
    }
}

public static class ThreadSafeOperations
{
    private static int counter = 0;
    public static void IncrementCounter()
    {
        // Safely increment the counter using Interlocked
        Interlocked.Increment(ref counter);
    }
}

Public Module ThreadSafeOperations
	Private counter As Integer = 0
	Public Sub IncrementCounter()
		' Safely increment the counter using Interlocked
		Interlocked.Increment(counter)
	End Sub
End Module

何时在 IronPDF 中使用 Interlocked

在多个线程处理共享资源的任何场景中，你都应该使用 Interlocked。示例包括：

在PDF生成中跟踪页码。
管理由多个线程访问和修改的计数器或列表。
通过对这些操作使用 Interlocked，您可以确保更新是线程安全的，防止冲突并确保数据完整性。

在 IronPDF 中实现 Interlocked

Interlocked 在 C# 中的基本用法

Interlocked 类提供了多种方法来对变量执行原子操作，例如：

添加：将两个整数相加并将结果存储在一个变量中。
CompareExchange：比较两个值是否相等，如果相等，则替换其中一个值。
增量：将 int 值增加一并返回新值。
递减：将 int 值减一并返回新值。
例如，如果您需要在多线程环境中安全地增加共享计数器，请使用 Interlocked.Increment：

int counter = 0;
Interlocked.Increment(ref counter);

int counter = 0;
Interlocked.Increment(ref counter);

Dim counter As Integer = 0
Interlocked.Increment(counter)

这确保了计数器在多个线程同时修改时能够安全地递增。

使用 IronPDF 和 C# Interlocked 的线程安全 PDF 生成

让我们来看一个在多线程环境中使用Interlocked与IronPDF的实际示例。假设您正在并行线程中生成PDF文件，并且需要每个线程都有一个唯一的标识符或页码。

以下是实现方法：

using IronPdf;
using System;
using System.Threading;
class Program
{
    static int pageCount = 0;
    static readonly object lockObject = new object(); // Object for locking
    static void Main()
    {
        var threads = new Thread[5];
        List<PdfDocument> pdfList = new List<PdfDocument>();
        // Create threads for parallel PDF generation
        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i] = new Thread(() => GeneratePdf(pdfList));
            threads[i].Start();
        }
        // Wait for all threads to complete
        foreach (var thread in threads)
        {
            thread.Join();
        }
        // Merge all the generated PDFs
        PdfDocument finalPdf = pdfList[0]; // Start with the first document
        // Merge remaining PDFs into finalPdf
        for (int i = 1; i < pdfList.Count; i++)
        {
            finalPdf = PdfDocument.Merge(finalPdf, pdfList[i]);
        }
        // Save the merged PDF
        finalPdf.SaveAs("MergedGeneratedPDF.pdf");
        Console.WriteLine("All PDFs merged and saved successfully.");
    }
    static void GeneratePdf(List<PdfDocument> pdfList)
    {
        // Use ChromePdfRenderer instead of HtmlToPdf
        ChromePdfRenderer renderer = new ChromePdfRenderer();
        // Use Interlocked to ensure unique page number per thread and using a "ref object" to reference the pageCount object 
        int pageNum = Interlocked.Increment(ref pageCount);
        // Generate a PDF page using ChromePdfRenderer
        var pdfPage = renderer.RenderHtmlAsPdf($"Page {pageNum} generated by thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        // Add generated PDF page to the list (thread-safe)
        lock (lockObject) // Ensure thread-safety when adding to shared list
        {
            pdfList.Add(pdfPage);
        }
        string fileName = $"GeneratedPDF_{pageNum}.pdf";
        pdfPage.SaveAs(fileName);
        Console.WriteLine($"Thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} generated: {fileName}");
    }
}

using IronPdf;
using System;
using System.Threading;
class Program
{
    static int pageCount = 0;
    static readonly object lockObject = new object(); // Object for locking
    static void Main()
    {
        var threads = new Thread[5];
        List<PdfDocument> pdfList = new List<PdfDocument>();
        // Create threads for parallel PDF generation
        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i] = new Thread(() => GeneratePdf(pdfList));
            threads[i].Start();
        }
        // Wait for all threads to complete
        foreach (var thread in threads)
        {
            thread.Join();
        }
        // Merge all the generated PDFs
        PdfDocument finalPdf = pdfList[0]; // Start with the first document
        // Merge remaining PDFs into finalPdf
        for (int i = 1; i < pdfList.Count; i++)
        {
            finalPdf = PdfDocument.Merge(finalPdf, pdfList[i]);
        }
        // Save the merged PDF
        finalPdf.SaveAs("MergedGeneratedPDF.pdf");
        Console.WriteLine("All PDFs merged and saved successfully.");
    }
    static void GeneratePdf(List<PdfDocument> pdfList)
    {
        // Use ChromePdfRenderer instead of HtmlToPdf
        ChromePdfRenderer renderer = new ChromePdfRenderer();
        // Use Interlocked to ensure unique page number per thread and using a "ref object" to reference the pageCount object 
        int pageNum = Interlocked.Increment(ref pageCount);
        // Generate a PDF page using ChromePdfRenderer
        var pdfPage = renderer.RenderHtmlAsPdf($"Page {pageNum} generated by thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
        // Add generated PDF page to the list (thread-safe)
        lock (lockObject) // Ensure thread-safety when adding to shared list
        {
            pdfList.Add(pdfPage);
        }
        string fileName = $"GeneratedPDF_{pageNum}.pdf";
        pdfPage.SaveAs(fileName);
        Console.WriteLine($"Thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} generated: {fileName}");
    }
}

Imports IronPdf
Imports System
Imports System.Threading
Friend Class Program
	Private Shared pageCount As Integer = 0
	Private Shared ReadOnly lockObject As New Object() ' Object for locking
	Shared Sub Main()
		Dim threads = New Thread(4){}
		Dim pdfList As New List(Of PdfDocument)()
		' Create threads for parallel PDF generation
		For i As Integer = 0 To threads.Length - 1
			threads(i) = New Thread(Sub() GeneratePdf(pdfList))
			threads(i).Start()
		Next i
		' Wait for all threads to complete
		For Each thread In threads
			thread.Join()
		Next thread
		' Merge all the generated PDFs
		Dim finalPdf As PdfDocument = pdfList(0) ' Start with the first document
		' Merge remaining PDFs into finalPdf
		For i As Integer = 1 To pdfList.Count - 1
			finalPdf = PdfDocument.Merge(finalPdf, pdfList(i))
		Next i
		' Save the merged PDF
		finalPdf.SaveAs("MergedGeneratedPDF.pdf")
		Console.WriteLine("All PDFs merged and saved successfully.")
	End Sub
	Private Shared Sub GeneratePdf(ByVal pdfList As List(Of PdfDocument))
		' Use ChromePdfRenderer instead of HtmlToPdf
		Dim renderer As New ChromePdfRenderer()
		' Use Interlocked to ensure unique page number per thread and using a "ref object" to reference the pageCount object 
		Dim pageNum As Integer = Interlocked.Increment(pageCount)
		' Generate a PDF page using ChromePdfRenderer
		Dim pdfPage = renderer.RenderHtmlAsPdf($"Page {pageNum} generated by thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}")
		' Add generated PDF page to the list (thread-safe)
		SyncLock lockObject ' Ensure thread-safety when adding to shared list
			pdfList.Add(pdfPage)
		End SyncLock
		Dim fileName As String = $"GeneratedPDF_{pageNum}.pdf"
		pdfPage.SaveAs(fileName)
		Console.WriteLine($"Thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} generated: {fileName}")
	End Sub
End Class

代码解释

此 C# 程序使用线程并行生成多个 PDF，然后使用IronPDF将它们合并为一个 PDF。

多线程：创建 5 个线程以同时生成 PDF。每个线程使用 Interlocked.Increment 获取唯一的页码。
线程安全性：通过使用锁定语句同步访问共享的pdfList，以防止在将PDF添加到列表时出现竞态条件。
合并PDF：在所有线程完成后，pdfList中的PDF将使用PdfDocument.Merge顺序合并，并保存最终的PDF。
同步：主线程使用 thread.Join() 等待所有线程完成后再继续合并。

控制台输出

C# Interlocked（开发人员指南）：图 2 - 使用 C# Interlocked 实现线程安全 PDF 生成的控制台输出

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PDF 输出

C# Interlocked（开发者如何使用）：图 3 - 使用 C# Interlocked 的线程安全 PDF 生成输出

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为什么这是线程安全的

线程安全列表修改：使用锁定确保共享的pdfList的修改是安全的，防止多个线程同时添加到列表中，从而引发竞争条件。
无需异步代码：代码不需要使用 async/await，因为这些操作是顺序进行的，并且不涉及长时间运行的 I/O 或网络调用。这里的主要问题是确保对共享数据（列表）的访问得到适当的同步。

错误处理和性能考虑

在处理多线程代码时，错误处理和性能优化是必不可少的。

错误处理：尽管Interlocked确保了线程安全，您仍然需要管理PDF生成逻辑中的潜在错误。您可以使用 try-catch 块优雅地处理异常：

try
{
    finalPdf.SaveAs(fileName);
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine($"Error generating PDF: {ex.Message}");
}

try
{
    finalPdf.SaveAs(fileName);
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine($"Error generating PDF: {ex.Message}");
}

Try
	finalPdf.SaveAs(fileName)
Catch ex As Exception
	Console.WriteLine($"Error generating PDF: {ex.Message}")
End Try

性能考虑：虽然 Interlocked 针对原子操作进行了优化，但过多的同步可能会引入开销。如果您正在处理大量并发操作，您应将同步最小化到最关键的共享变量以减少争用。

结论

线程安全在多线程应用程序中至关重要，特别是在处理诸如计数器或列表等共享资源时。在使用IronPDF进行PDF创建或操作时，集成Interlocked可以确保操作保持线程安全和可靠。

通过将 Interlocked 与 IronPDF 结合使用，.NET 开发人员可以在保持数据完整性的同时有效地扩展其 PDF 处理工作流。无论您是在生成报告、合并文档，还是并行执行复杂的PDF操作，Interlocked都能帮助维护一致性并避免竞争条件。

通过这些最佳实践，您可以充分利用IronPDF的功能，并确保您的多线程PDF工作流程高效且稳健。准备好今天开始集成IronPDF，亲身体验其强大的PDF创建和操作功能！

奇佩戈-卡琳达

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软件工程师

Chipego 拥有出色的倾听技巧，这帮助他理解客户问题并提供智能解决方案。他在 2023 年加入 Iron Software 团队，此前他获得了信息技术学士学位。IronPDF 和 IronOCR 是 Chipego 主要专注的两个产品，但他对所有产品的了解每天都在增长，因为他不断找到支持客户的新方法。他喜欢 Iron Software 的合作氛围，公司各地的团队成员贡献他们丰富的经验，以提供有效的创新解决方案。当 Chipego 离开办公桌时，你经常可以发现他在看书或踢足球。

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