使用 Linq 获取这些值后访问 ConcurrentDictionary 值是否线程安全

Question

我有一个这样的 ConcurrentDictionary：

ConcurrentDictionary<int, Dto> concurrentDictionary = new ConcurrentDictionary<int, Dto>();

这是一个可读写的字典，可以被许多线程使用。我可以以线程安全的方式管理可写的一面。当我需要访问字典中的 Dto 时，我总是使用 Linq select 方法从中获取 Dto。

IEnumerable<Dto> dtos = concurrentDictionary.Select(p => p.Value);

我知道，并发字典上的 Linq 方法对于可读写的并发字典来说是无锁和线程安全的。在我使用 Linq 访问 Dto 之后，在这些 Dto 上使用一些读取函数是否是线程安全的？我的意思是在 foreach 循环中访问这些 Dto 或从中创建新列表并对这些 Dto 的属性进行一些过滤或排序？

ConcurrentDictionary<int, Dto> concurrentDictionary = new ConcurrentDictionary<int, Dto>();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    concurrentDictionary.TryAdd(i, new Dto()
    { Id = i, Name = RandomString(35), Type = "new", IsActive = true} );
}

IEnumerable<Dto> dtos = concurrentDictionary.Select(p => p.Value);

ArrayList arrayList = new ArrayList();
foreach (object obj in dtos)
{
    //is it thread safe accessing the Dto like this and adding them to new arraylist?
    arrayList.Add(obj);
}

//Is it thread safe accessing the Dto's properties like this? 
//Of course only for reading purposes.
string name = ((Dto) arrayList[0]).Name;

Answer 1

根据GetEnumerator 上ConcurrentDictionary 的文档（突出显示是我的）：

从字典返回的枚举器可以安全使用 与字典的读取和写入同时进行，但是 确实如此 不代表字典的即时快照。这 通过枚举器暴露的内容可能包含所做的修改 调用 GetEnumerator 后到字典中。

您是否认为这种线程安全取决于您需要什么语义。请注意，如果您确实想要快照，可以通过调用ToArray() 方法来获取：

IEnumerable<Dto> dtos = concurrentDictionary.ToArray().Select(p => p.Value);

根据documentation，ToArray()返回：

一个新数组，其中包含从复制的键和值对的快照 System.Collections.Concurrent.ConcurrentDictionary。

（请注意，这是属于ConcurrentDictionary 的ToArray 方法，而不是Linq ToArray() 方法，它将使用枚举器。）

最后，请注意，正如已经指出的那样，如果您的 DTO 是可变的，那么所有的赌注都将被取消。您可能会获得列表的快照，但没有什么可以阻止该列表的内容在另一个线程上被更改。

编辑：

通过阅读您在 cmets 中链接到的 page，要点如下：

ConcurrentDictionary 的所有公共和受保护成员 是线程安全的，可以从多个线程同时使用。 但是，通过其中一个接口访问的成员 ConcurrentDictionary 实现，包括扩展 方法，不保证是线程安全的，可能需要 由调用者同步。

这告诉我们，当与ConcurrentDictionary 一起使用时，不能保证 Linq 是线程安全的。 for each 应该没问题，因为这将调用 GetEnumerator，它具有本文开头提到的保证。我的直觉是Select 也可以，但不能保证。

所以要回答代码中的问题：

IEnumerable<Dto> dtos = concurrentDictionary.Select(p => p.Value);

ArrayList arrayList = new ArrayList();
foreach (object obj in dtos)
{
    //is it thread safe accessing the Dto like this and adding them to new arraylist?
    arrayList.Add(obj);
}

可能，但不能保证，无论如何，这对您没有任何好处，而不是 ToArray()，所以我将这里的所有内容替换为：

KeyValuePair<int, Dto>[] dtoArray = concurrentDictionary.ToArray();

其次：

//Is it thread safe accessing the Dto's properties like this? 
//Of course only for reading purposes.
string name = ((Dto) arrayList[0]).Name;

这是否安全与ConcurrentDictionary 无关，与您在Dto 中实现Name 方法有关。是的，您可以安全地访问Dto，但是您访问的任何属性或方法都需要是线程安全的。如果您按照上面的建议使用了ToArray()，那么

Dto dto = dtoArray[0].Value

是线程安全的，但是

string name = dtoArray[0].Value.Name

取决于Name 的实现。