C#只读列表线程同步答案

【问题标题】：C# Readonly List thread SynchronisationC#只读列表线程同步
【发布时间】：2014-10-16 23:05:32
【问题描述】：

我在这里做的是在多个线程中通过 for-each 和 index 方法导航只读列表。结果看起来是线程安全的，但我不相信。

谁能告诉下面的代码（从只读列表中读取）是否是线程安全的？如果是，那为什么？

public class ThreadTest
{
   readonly List<string> port;

    public  ThreadTest()
    {
        port = new List<string>() { "1", "2", "3", "4", "5", "6" };            
    }

    private void Print()
    {
        foreach (var itm in port)
        {
            Thread.Sleep(50);
            Console.WriteLine(itm+"----"+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }
    }

    private void Printi()
    {
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
            Thread.Sleep(100);
            Console.WriteLine(port[i] + "--iiiii--" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }
    }

    public void StartThread()
    {
        Task[] tsks = new Task[10];
        tsks[0] = new Task(Print);
        tsks[1] = new Task(Print);
        tsks[2] = new Task(Print);
        tsks[3] = new Task(Print);
        tsks[4] = new Task(Print);
        tsks[5] = new Task(Printi);
        tsks[6] = new Task(Printi);
        tsks[7] = new Task(Printi);
        tsks[8] = new Task(Printi);
        tsks[9] = new Task(Printi);

        foreach (var tsk in tsks)
        {
            tsk.Start();
        }

        Task.WaitAll(tsks);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {

        new ThreadTest().StartThread();

        Console.ReadLine();
    }
}

【问题讨论】：

解释为什么你认为它不是线程安全的。

标签： c# multithreading synchronization thread-safety

【解决方案1】：

只有在没有写入者的情况下，让多个线程从 List<T> 的同一实例中读取被认为是线程安全的。

线程安全

这种类型的公共静态（在 Visual Basic 中为共享）成员是线程安全的。不保证任何实例成员都是线程安全的。

对 List 执行多次读取操作是安全的，但如果在读取时修改集合，则会出现问题。为确保线程安全，请在读取或写入操作期间锁定集合。要使一个集合能够被多个线程访问以进行读写，您必须实现自己的同步。对于具有内置同步的集合，请参阅 System.Collections.Concurrent 命名空间中的类。有关固有的线程安全替代方案，请参阅 ImmutableList 类。

重点是我的。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6sh2ey19(v=vs.110).aspx

【讨论】：

ReaderWriterLock 或 ReaderWriterLockSlim 对于具有这种行为的对象来说是非常有用的工具。它将允许无限的读者，直到有人想写，然后阻止写，直到所有读者完成（也阻止新读者），让作者完成它的工作，然后解除对等待的读者的阻止。

【解决方案2】：

如果没有人更改列表，为什么它不是线程安全的？我在这里看到的唯一问题是如果（你是超人并且）你按下键的速度比线程读取列表的速度快，然后其中一些将被主线程杀死。
所以最好等他们完成后再主要完成。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果它没有被证明是线程安全的，那么不要假设它是！

我会给你一个例子来说明为什么你不应该假设它，除非它被记录：

假设在内部，List 是一个节点的 LinkedList，每个节点都包含一个带有值的字符串。 Search(string value) 方法必须遍历节点以查找该值是否存在。显然这里没有线程安全问题。

但是现在，出于性能优化的原因，假设 List 保留了一个内部数组，其中写入了最后搜索的值，这对于立即检查最常搜索的值很有用。

你看到我们在这里做了什么吗？现在读取会更改列表的内部状态，并且突变不是线程安全的。

通常，数据结构不会对读取进行突变，但除非记录在案，否则您不能依赖它！

在这种使用列表的特殊情况下，msdn 说，如前所述：

对一个 List 执行多个读取操作是安全的，但是如果在读取集合时对其进行了修改，则可能会出现问题。为确保线程安全，请在读取或写入期间锁定集合手术。使集合能够被多个线程访问对于读写，您必须实现自己的同步。对于具有内置同步的集合，请参阅 System.Collections.Concurrent 命名空间。对于本质上线程安全的替代方法，请参见 ImmutableList 类。

考虑到这一点，是的，您可以以线程安全的方式进行多次读取而无需写入，但除非有文档说明，否则不要假设它。

如果您只想使用 List 进行读取，我建议您使用一个仅公开列表读取操作的类来包装它，这将确保没有代码意外更改列表。

【讨论】：