C#并发队列使用答案

【问题标题】：C# concurrent queue usageC#并发队列使用
【发布时间】：2020-07-21 04:51:13
【问题描述】：

有一个简单的问题。

如果一个线程正在排队而另一个正在出队，我是否必须使用并发队列？在这种情况下（1 位读者和 1 位作者）使用常规容器时是否存在竞争条件/其他风险？

【问题讨论】：

是的，你必须这样做。这就是并发结构的用途——避免竞争条件。
我在问，因为我知道当有多个写入器访问容器中的相同元素时，您必须使用这种结构，但是 1 个读取器和 1 个写入器的情况对我来说并不那么明显（那里是否有实际的比赛条件）
对...我想不出来，但你可以写一个小程序并尝试一下。我认为您会得到的异常（使用常规队列）可能是队列大小/长度不一致......（现在不是通过计算机，所以无法尝试：/）
我确实声明这两个操作都会改变查询。如果您想获取队列顶部的元素而不改变它，请使用 Peek 而不是 Dequeue

标签： c# concurrency thread-safety race-condition concurrent-queue

【解决方案1】：

使用ConcurrentQueue，您可以安全地从多个线程并行调用Enqueue 和TryDequeue 方法。这里没有竞争条件。您可以一整天每秒执行 1,000,000 次，没有任何问题（假设您不会在任何时候消耗所有可用内存）。但是，如果您想等待某个项目可用（如果没有），则可能存在竞争条件。例如，消费者线程可以像这样循环运行：

while (true)
{
    if (!queue.IsEmpty)
    {
        queue.TryDequeue(out var item); // Race condition!
        Process(item);
    }
    else
    {
        Thread.Sleep(50);
    }
}

此代码在对IsEmpty 和TryDequeue 的调用之间存在竞争条件。同时，队列可能被另一个线程清空。只需删除 IsEmpty 检查即可消除这种竞争条件：

while (true)
{
    if (queue.TryDequeue(out var item)) // Fixed
    {
        Process(item);
    }
    else
    {
        Thread.Sleep(50);
    }
}

虽然这样效率低下。该线程将执行非生产性循环，并且当一个项目可用时，它将在延迟后获取它。另请注意，队列无法通知线程它已完成，并且永远不会再有任何项目。这两个问题都可以通过专门的BlockingCollection 类解决。

foreach (var item in blockingCollection.GetConsumingEnumerable())
{
    Process(item);
}

GetConsumingEnumerable 方法可确保即时通知新项目或收集完成。

BlockingCollection 类有一个缺点。顾名思义，它在等待期间阻塞当前线程。如果这是您想避免的事情，您可以查看here 以快速了解异步替代方案。

【讨论】：