为啥我在使用任务时无法正确填充集合？ [复制]

Posted 2023-04-12

【中文标题】为啥我在使用任务时无法正确填充集合？ [复制]

【英文标题】：Why collection doesn't fill properly when I am using tasks? [duplicate]为什么我在使用任务时无法正确填充集合？ [复制]

【发布时间】：2021-06-02 20:06:47

【问题描述】：

我有一段非常简单的代码：

public class CustomTester

    public async Task RunTheTestAsync()
    
        IList<int> someCollectionToFill = new List<int>();

        var someCollectionToIterate = Enumerable.Range(0, 20);

        IEnumerable<Task> tasks = someCollectionToIterate.Select(
            valueFromCollection => Task.Run(async () =>
        
            try
            
                await Task.Delay(1);

                someCollectionToFill.Add(valueFromCollection);
            
            catch (Exception ex)
            
                Console.WriteLine(ex.Message);
            
        )).ToList();

        await Task.WhenAll(tasks);

        PrintCollectionValues(someCollectionToFill);
    

    private void PrintCollectionValues(IList<int> collection)
    
        Console.WriteLine("Total count: " + collection.Count);
    

我是这样执行的：

await new CustomTester().RunTheTestAsync();

当代码执行时，我有以下输出：

Total count: 13

或：

Total count: 14

等等……

但我期待：

Total count: 20

为什么会这样？

【问题讨论】：

您希望非线程安全集合在线程场景中安全工作的任何特殊原因？

这大约是您研究线程安全的时候，是的，锁在这里会有所帮助。但是，除非您了解它为什么会有所帮助，否则您是在盲目地飞行

您必须自己使用锁来创建“线程安全列表”，但幸运的是已经有一些并发集合。您可以将 ConcurrentBag 用于“someCollectionToFill”，一切都会好起来的。

一个列表基于一个非线程安全的数组，而这又只是一堆内存。每次添加到列表时，它都有可能调整基本数组的大小。由于您实际上无法调整数组的大小，因此运行时实际上需要创建一个更大的新数组，并复制当前内容。如果有 2 个线程同时尝试插入和复制，您可以想象事情会变得有趣。就像多人试图把东西放在一个桶里，桶装满了，然后你必须拿一个更大的桶把它倒进去。当一个人放东西，另一个人倾倒东西时会发生什么

@Phil 如果您在多个线程中使用非线程安全的东西，这并不意味着会自动引发异常。也有可能该对象未处于您所观察到的预期状态。

【参考方案1】：

你正在使用一个列表，一个非线程安全的集合，同时来自多个线程。这是不安全的。要么使用

lock(someCollectionToFill)
    someCollectionToFill.Add(valueFromCollection);

或

var someCollectionToFill = new ConcurrentBag<int>();

我强烈建议在尝试使用任何多线程之前阅读线程安全。 Multi threading best practices 是一个好的开始，但它并没有涵盖所有内容，所以我建议您在谷歌上搜索一下。编写多线程代码很困难，而且很容易出错，导致断断续续的 bug，很难调试和理解。

【讨论】：

谢谢。我一定会熟悉这个话题。