锁定属性而不复制数据答案

【问题标题】：Locking on property without copying data锁定属性而不复制数据
【发布时间】：2014-10-28 14:54:08
【问题描述】：

我想访问可以被其他代码修改的属性，并确保对它的访问是线程安全的。当然，这个问题已经是asked and answered了。

但是，在我的特殊情况下，我有不同的具体问题。首先，多线程访问/修改场景，想必是很少见的情况，这种情况下我不会担心性能问题。此外，该属性本身非常大——它是一个浮动数组，大小可达 4096 x 4096，我想尽可能少地复制它。最后，我希望类接口易于使用——this solution 并非如此，因为它要求用户隐式锁定一个特殊的 SyncRoot。

是否有一种解决方案可以使我的属性线程安全，不需要额外的复制，并且允许客户端使用 getter（setter 是私有的）而无需记住锁定任何东西？

【问题讨论】：

如果它很少更改，并且您使用的是 .NET 4.5，您可以使用 ReadOnlyCollection 并在 getter 中返回它。然后有一个单独的“SetUpdatedCollection”方法或类似方法，它会丢弃旧的 ReadOnlyCollection 并创建一个新的。在 getter 和 SetUpdatedCollection 方法中使用内部锁对象，并发将被强制执行。
锯齿状数组是在其他线程上“调整大小”还是只修改了其内容？调整大小的情况要复杂得多，因为您不仅要担心同步访问数据，还要担心任何大小的缓存读取。
@user469104 由于我无法控制的原因 (Unity3d)，我被锁定到 .NET 2.0

标签： c# properties thread-safety

【解决方案1】：

如果您希望易于使用，.NET 提供了内置的线程安全集合类来为您处理锁定。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd997305%28v=vs.110%29.aspx

你可以有一个

ConcurrentBag<float[]>

如果你自己动手，我会更担心未来的意外死锁而不是性能。当您开始在课堂外打开锁定时，死锁是一个非常现实的风险。

【讨论】：

【解决方案2】：

引用操作是atomic。因此，如果您确保使用 captured 实例并且集合本身是 不可变 （其元素不会以任何方式更改），则仅从集合中读取是线程安全的。

ICollection<SomeType> SomeProperty { get; set; }

// good
var property = SomeProperty; // capture
var a = property[1] + ...

// not so good
for(int i = 0; i < SomeProperty.Count; i++) // Count may be taken from new instance
{
    var a = SomeProperty[i]; // really bad
    ...
}

// bad
if(SomeProperty != null) ...

如果要设置新集合，请先填充它，然后再设置。如果您只想更改一个元素 - 创建新集合，填充并设置。

void AddItem(SomeType item)
{
    var collection = new ICollection<SomeType>(SomeProperty); // copy old content
    collection.Add(item);
    SomeProperty = collection;
}

您也应该只有一位作家。不止一个需要至少某种同步：lock in AddItem()。

IDisposable 元素存在问题。但是这个想法（capturing+immutable）对于具有多个读取器和稀有写入器的场景中的简单类型应该很有效，因为不需要同步。

【讨论】：

这是关于收藏的绝佳答案。它也适用于数组吗？
为什么会有任何不同？数组是更简单的结构。