迭代时从另一个线程修改列表（C#）

Question

我正在使用 foreach 循环遍历元素列表，如下所示：

foreach (Type name in aList) {
   name.doSomething();
}

但是，在另一个线程中，我正在调用类似的东西

aList.Remove(Element);

在运行时，这会导致 InvalidOperationException: Collection was modified;枚举操作可能无法执行。处理这个问题的最佳方法是什么（即使以性能为代价，我也希望它相当简单）？

谢谢！

Answer 1

处理此问题的最佳方法是什么（即使以性能为代价，我也希望它相当简单）？

从根本上说：不要尝试在没有锁定的情况下从多个线程修改非线程安全的集合。您正在迭代的事实在这里几乎无关紧要 - 它只是帮助您更快地找到它。两个线程同时调用Remove 是不安全的。

要么使用线程安全的集合，例如ConcurrentBag或确保只有一个线程对集合执行任何操作时间。

Answer 2

方法一：

最简单但效率最低的方法是为读者和作者创建一个临界区。

// Writer
lock (aList)
{
  aList.Remove(item);
}

// Reader
lock (aList)
{
  foreach (T name in aList)
  {
    name.doSomething();
  }
}

方法#2：

这类似于方法 #1，但不是在 foreach 循环的整个持续时间内保持锁定，而是先复制集合，然后遍历副本。

// Writer
lock (aList)
{
  aList.Remove(item);
}

// Reader
List<T> copy;
lock (aList)
{
  copy = new List<T>(aList);
}
foreach (T name in copy)
{
  name.doSomething();
}

方法#3：

这完全取决于您的具体情况，但我通常处理这个问题的方式是保持对集合的主引用不可变。这样，您就不必在阅读器端同步访问。作家方面需要lock。读者方面什么都不需要，这意味着读者保持高度并发。您唯一需要做的就是将aList 引用标记为volatile。

// Variable declaration
object lockref = new object();
volatile List<T> aList = new List<T>();

// Writer
lock (lockref)
{
  var copy = new List<T>(aList);
  copy.Remove(item);
  aList = copy;
}

// Reader
List<T> local = aList;
foreach (T name in local)
{
  name.doSomething();
}

Answer 3

线程 A：

lock (aList) {
  foreach (Type name in aList) {
     name.doSomething();
  }
}

线程 B：

lock (aList) {
  aList.Remove(Element);
}

这当然对性能非常不利。

Answer 4

如果您有多个阅读器，请尝试使用 Reader-Writer Lock (.Net 3.5+)，Slim： http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.threading.readerwriterlockslim.aspx

如果您只有一个阅读器，则只需锁定列表本身或私有对象（但不要锁定类型本身），如 Eugen Rieck 的回答所示。

Answer 5

如果你只是想避免异常使用

foreach (Type name in aList.ToArray()) 
{ name.doSomething(); }

注意 做一点事（） 如果元素在另一个线程中被删除，也会执行

Answer 6

我无法从您的问题中具体看出，但是（看起来）您正在对每个项目执行一个操作，然后将其删除。您可能想查看BlockingCollection<T>，它有一个调用GetConsumingEnumerable() 的方法来查看它是否适合您。这是一个小样本。

void SomeMethod()
{
    BlockingCollection<int> col = new BlockingCollection<int>();

    Task.StartNew( () => { 

        for (int j = 0; j < 50; j++)
        {
            col.Add(j);
        }

        col.CompleteAdding(); 

     });

    foreach (var item in col.GetConsumingEnumerable())
    {
       //item is removed from the collection here, do something
       Console.WriteLine(item);
    }
}