使用并发字典 - 线程安全集合修改答案

【问题标题】：Using the Concurrent Dictionary - Thread Safe Collection Modification使用并发字典 - 线程安全集合修改
【发布时间】：2013-02-20 05:02:08
【问题描述】：

最近我在使用通用字典时遇到了以下异常

发生了 InvalidOperationException。一个集合被修改了

我意识到这个错误主要是因为我使用的静态字典的线程安全问题。

一点背景知识：我目前有一个应用程序，它有 3 种与此问题相关的不同方法。

方法 A 使用 foreach 遍历字典并返回一个值。
方法 B 将数据添加到字典中。
方法 C 更改字典中键的值。

有时在遍历字典时，还会添加数据，这是导致此问题的原因。我在代码的foreach 部分中不断收到此异常，我在其中迭代字典的内容。为了解决这个问题，我用ConcurrentDictionary 替换了通用字典，下面是我所做的详细信息。

目标：我的主要目标是彻底消除异常

对于方法 B（向字典添加新键）我将 .Add 替换为 TryAdd

对于方法 C（更新字典的值）我没有做任何更改。代码的粗略草图如下：

  static public int ChangeContent(int para)
  {
      foreach (KeyValuePair<string, CustObject> pair in static_container)
      {
             if (pair.Value.propA != para ) //Pending cancel 
             {
                pair.Value.data_id = prim_id;    //I am updating the content
                return 0;

             }
      }
     return -2;
  }

对于方法 A - 我只是在字典上迭代，这是运行代码停止的地方（在调试模式下），Visual Studio 告诉我这是发生错误的地方。我的代码我使用的是类似于下面的

    static public CustObject RetrieveOrderDetails(int para)
    {
            foreach (KeyValuePair<string, CustObject> pair in static_container)
            {                   
                if (pair.Value.cust_id.Equals(symbol))
                {
                    if (pair.Value.OrderStatus != para) 
                    {
                       return pair.Value; //Found
                    }
                }
            }
            return null; //Not found
    }

这些更改是否会解决我遇到的异常。

编辑：

它在this page 上声明GetEnumerator 方法允许您在写入的同时遍历元素（尽管它可能已过时）。这和使用 foreach 不一样吗？

【问题讨论】：

foeach 正是这样做的——调用 GetEnumerator/MoveNext/Current。请显示修改字典内容的第三种方法的代码，您究竟在哪一行得到异常？
您还没有尝试过新方法，我说得对吗？
@sll 这里有一个答案建议我使用.ToList() 然后遍历结果。我猜它已经被删除了
我刚刚取消删除我的答案，你能确认这有帮助吗？

标签： c# concurrency

【解决方案1】：

对于元素的修改，一种选择是使用 for 循环手动迭代字典，例如：

Dictionary<string, string> test = new Dictionary<string, string>();
int dictionaryLength = test.Count();

for (int i = 0; i < dictionaryLength; i++)
{
    test[test.ElementAt(i).Key] = "Some new content";
}

但请注意，如果您还添加到 Dictionary 中，则必须适当地增加 dictionaryLength（或在移动元素时减少它）。

根据您的具体操作，如果顺序很重要，您可能希望使用 SortedDictionary。

您可以通过在每次迭代时调用 test.Count() 显式更新 dictionaryLength 来扩展它，如果存在丢失的危险，还可以使用包含您已经修改的键列表的附加列表等等任何，这真的取决于你在做什么以及你的需求是什么。

您可以使用 test.Keys.ToList() 进一步获取密钥列表，该选项的工作方式如下：

Dictionary<string, string> test = new Dictionary<string, string>();
List<string> keys = test.Keys.ToList();
foreach (string key in keys)
{
    test[key] = "Some new content";
}

IEnumerable<string> newKeys = test.Keys.ToList().Except(keys);

if(newKeys.Count() > 0)
    // Do it again or whatever.

请注意，我还展示了一个示例，说明如何确定在您获取初始键列表和完成迭代之间是否添加了任何新键，以便您可以循环并处理新键。

希望这些选项中的一个适合（或者您甚至可能想要混合和匹配键上的 for 循环，例如在进行时更新它而不是长度） - 正如我所说，这与您的确切含义一样多'正在尝试做任何事情。

【讨论】：

使用常规的 for 循环，您可能会重复相同的键两次（或更多，取决于删除/添加的数量）。想象以下场景：当突然添加一个元素时，您的 i 值为 5（共 10 个）。现在字典不保证元素的顺序，因此有可能该项目是在您的元素之前添加的。现在在下一次迭代中，您将使用相同的键/值对！
确实，在这种情况下，正如我所说，您可能需要一个 SortedDictionary 或某种跟踪（即已迭代元素的列表），但这完全取决于他想要做什么实现 - 在某些情况下，您可能并不关心这一点，只是想毫无例外地通过集合中的内容。关于“最佳”选项到底是什么，这是非常具体的场景。

【解决方案2】：

在foreach() 之前尝试将容器复制到新实例

var unboundContainer = static_container.ToList();
foreach (KeyValuePair<string, CustObject> pair in unboundContainer)

此外，我认为从线程安全的角度来看更新 Value 属性是不对的，请重构您的代码以改用 TryUpdate()。

【讨论】：