List<T> 线程安全

Question

我正在使用下面的代码

var processed = new List<Guid>();
Parallel.ForEach(items, item => 
{
    processed.Add(SomeProcessingFunc(item));
});

上面的代码线程安全吗？处理列表是否有可能损坏？或者我应该在添加之前使用锁吗？

var processed = new List<Guid>();
Parallel.ForEach(items, item => 
{
    lock(items.SyncRoot)
        processed.Add(SomeProcessingFunc(item));
});

谢谢。

Answer 1

不！这根本不安全，因为processed.Add 不安全。您可以执行以下操作：

items.AsParallel().Select(item => SomeProcessingFunc(item)).ToList();

请记住，Parallel.ForEach 主要是为序列中每个元素的命令式 操作创建的。您所做的是映射：投影序列的每个值。这就是 Select 的创建目的。 AsParallel 以最有效的方式跨线程扩展它。

这段代码可以正常工作：

var processed = new List<Guid>();
Parallel.ForEach(items, item => 
{
    lock(items.SyncRoot)
        processed.Add(SomeProcessingFunc(item));
});

但在多线程方面毫无意义。 locking 在每次迭代时强制完全顺序执行，一堆线程将等待单个线程。

Answer 2

用途：

var processed = new ConcurrentBag<Guid>();

见parallel foreach loop - odd behavior。

Answer 3

来自 Jon Skeet 的书C# in Depth：

作为 .Net 4 中并行扩展的一部分，在新的 System.Collections.Concurrent 命名空间中有几个新集合。这些被设计为在面对来自多个线程的并发操作时是安全的，并且锁定相对较少。

这些包括：

• IProducerConsumerCollection<T>
• BlockingCollection<T>
• ConcurrentBag<T>
• ConcurrentQueue<T>
• ConcurrentStack<T>
• ConcurrentDictionary<TKey, TValue>
• 及其他

Answer 4

作为 Andrey 的 answer 的替代品：

items.AsParallel().Select(item => SomeProcessingFunc(item)).ToList();

你也可以写

items.AsParallel().ForAll(item => SomeProcessingFunc(item));

这使得它后面的查询更加高效，因为不需要合并，MSDN。 确保SomeProcessingFunc 函数是线程安全的。 而且我认为，但没有测试，如果列表可以在其他线程中修改（添加或删除）元素，您仍然需要锁定。

Answer 5

使用 Something 类型的 ConcurrentBag

var bag = new ConcurrentBag<List<Something>>;
var items = GetAllItemsINeed();
Parallel.For(items,i =>                          
   {
      bag.Add(i.DoSomethingInEachI());
   });

Answer 6

读取是线程安全的，但添加不是。您需要设置读取器/写入器锁定，因为添加可能会导致内部数组调整大小，从而导致并发读取混乱。

如果你能保证数组在添加时不会调整大小，你可以在阅读时安全地添加，但不要引用我的话。

但实际上，列表只是数组的接口。