C# 在多线程环境中，进行安全遍历操作

Posted 2020-08-20 代码描绘人生

本文以List作为操作对象
MSDN官方给出的List的线程安全的说法：
此类型的公共静态成员是线程安全的。但不能保证任何实例成员是线程安全的。
只要不修改该集合，List 就可以同时支持多个阅读器。通过集合枚举在本质上不是一个线程安全的过程。在枚举与一个或多个写访问竞争的罕见情况下，确保线程安全的唯一方法是在整个枚举期间锁定集合。若要允许多个线程访问集合以进行读写操作，则必须实现自己的同步。
如果不进行同步操作？
假如一个线程进行删除操作，一个线程进行遍历操作，那么在遍历过程中，集合被修改，会导致出现InvalidOperationException的异常，提示：集合已修改；可能无法执行枚举操作。
如何同步，保证遍历的安全
这里使用了临界区，互斥锁来保证线程遍历过程的安全，示例代码如下：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Threading;
 4 
 5 namespace ConsoleApp
 6 {
 7     class Program
 8     {
 9         public static List<string> simpleList = new List<string>();
10         
11         public static void Main(string[] args)
12         {
13             // 临界区对象
14             object lockObj = new object();
15 
16             // 向List中添加测试数据
17             string[] data = { "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8" };
18             simpleList.AddRange(data);
19             // 此线程用于遍历数组
20             new Thread(new ThreadStart(() =>
21             {
22                 // 用于同步，进入临界区，只有遍历完，释放临界区对象的互斥锁，才能进行写操作
23                 lock (lockObj)
24                 {
25                     foreach (var item in simpleList)
26                     {
27                         Console.WriteLine(item);
28                         Thread.Sleep(500);
29                     }
30                 }
31             })).Start();
32             // 此线程执行删除操作
33             new Thread(new ThreadStart(() =>
34             {
35                 lock (lockObj)
36                 {
37                     simpleList.RemoveAt(0);
38                     Console.WriteLine("rm 1");
39                     Thread.Sleep(500);
40                     simpleList.RemoveAt(0);
41                     Console.WriteLine("rm 2");
42                 }
43             })).Start();
44 
45             Console.ReadLine();
46         }
47     }
48 }