同步集合线程安全

Question

我有 System.Collections.Generic.SynchronizedCollection 共享集合。我们的代码使用 .Net 4.0 任务库来跨越线程并将同步集合传递给线程。到目前为止，线程还没有在集合中添加或删除项目。但是新的要求需要一个线程从集合中删除项目，而另一个线程只读取集合。在从集合中删除项目之前，我需要加锁吗？如果是这样，读取器线程是否是线程安全的？或建议获得线程安全的最佳方法？

Answer 1

不，它不是完全线程安全的。在一个简单的控制台应用程序中尝试以下操作，看看它是如何因异常而崩溃的：

var collection = new SynchronizedCollection<int>();

var n = 0;

Task.Run(
    () =>
        {
            while (true)
            {
                collection.Add(n++);
                Thread.Sleep(5);
            }
        });

Task.Run(
    () =>
        {
            while (true)
            {
                Console.WriteLine("Elements in collection: " + collection.Count);

                var x = 0;
                if (collection.Count % 100 == 0)
                {
                    foreach (var i in collection)
                    {
                        Console.WriteLine("They are: " + i);
                        x++;
                        if (x == 100)
                        {
                            break;
                        }

                    }
                }
            }
        });

Console.ReadKey();

请注意，如果您用 ConcurrentBag 替换 SynchronizedCollection，您将获得线程安全：

var collection = new ConcurrentBag<int>();

SynchronizedCollection 在此应用程序中根本不是线程安全的。改用并发集合。

Answer 2

正如亚历山大已经指出的那样SynchronizedCollection，这种情况不是线程安全的。在SynchronizedCollection实际包装了一个正常的泛型列表，只是代表每次调用周围呼叫锁定基础列表。这也是在GetEnumerator. 所以枚举器的获取是同步的，但不是实际的枚举。

var collection = new SynchronizedCollection<string>();
collection.Add("Test1");
collection.Add("Test2");
collection.Add("Test3");
collection.Add("Test4");

var enumerator = collection.GetEnumerator();
enumerator.MoveNext();
collection.Add("Test5");
//The next call will throw a InvalidOperationException ("Collection was modified")
enumerator.MoveNext();

使用 foreach 时，将以这种方式调用枚举器。因此，ToArray()在枚举此数组之前添加 a也不起作用，因为这将首先枚举到此数组中。当您在 foreach 内部执行操作时，此枚举可能会更快，因此可以降低出现并发问题的可能性。正如理查德指出的：为了真正的线程安全，去System.Collections.Concurrent类。