.NET 6 PriorityQueue 线程安全吗？

Posted 2023-03-31

【中文标题】.NET 6 PriorityQueue 线程安全吗？

【英文标题】：Is .NET 6 PriorityQueue thread-safe?

【发布时间】：2021-12-27 09:40:21

【问题描述】：

.NET 6 现在有PriorityQueue<TElement,TPriority>，这非常有用。该文档还不是很清楚（在提出问题时授予该文档仍然适用于 RC1）它是否是线程安全的。两件事：

它位于System.Collections.Generic 中，而System.Collections.Concurrent 中似乎没有等价物。

它确实有名为TryDequeue 和TryPeek 的方法。当然，它们可能只是在队列为空时不会抛出异常的方法，但它确实给人一种并发集合的印象。

我可以将它用于多线程环境而不进行包装/锁定（例如在 ASP.NET Core 网站中）吗？任何我不知道的并发等效项（如果可能，我尽量不使用 3rd-party 包）？

【问题讨论】：

这有点遗漏——通常 MSDN 文档擅长说明一个类型是否是线程安全的。然而，看看the source，很明显它不是线程安全的。您将需要使用自己的锁定。

在我看来，最简单的规则是，如果类型没有明确声明它是线程安全的（或者有暗示它的名称），你应该假设它不是.

这不仅是您的规则 - 它是编写 .NET 的一般方式。线程安全是一项罕见的功能，需要付出一定的代价。除非明确提及，否则默认情况下某些东西不是线程安全的。因此，文档非常清楚这不是线程安全的。

没有。着眼于大局，PriorityQueue 的重点是迭代。您按优先顺序取回元素。迭代永远不是线程安全的。安全集合类通过让枚举器复制集合来伪造它，这只会使其在逻辑上安全。但是很昂贵，并且不会阻止不再出现在集合中的元素出现。只有使用 lock 的客户端代码才能使其真正安全，小心锁定迭代器循环的痛苦。

【参考方案1】：

例如，查看PriorityQueue.Enqueue 的source code，很明显代码不是线程安全的：

public void Enqueue(TElement element, TPriority priority)

    // Virtually add the node at the end of the underlying array.
    // Note that the node being enqueued does not need to be physically placed
    // there at this point, as such an assignment would be redundant.

    int currentSize = _size++; // <-- BOOM

【参考方案2】：

文档还不是很清楚

确实如此。 .NET 中的任何内容都不是线程安全的，除非文档中明确提及。期间。

线程安全伴随着（显着的）性能开销，尤其是在一般情况下（即不假设特定用途）。因此，让所有线程安全“以防万一”将是非常愚蠢的。因此，.NET 中的一般概念（从 1.0 开始）认为没有什么是线程安全的，除非在文档中明确提及。

正如你所说，文档没有提到线程安全。因此，非常清楚不是线程安全的。

【讨论】：

如果这通过遗漏非常清楚，那么所有具有“线程安全”部分的类型都说“这不是线程安全的”，例如非优先Queue<T> class?由于 MSDN 文档中的总体约定是有一个“线程安全”部分，无论该类型是否是线程安全的，因此缺少任何此类部分更多地表明该类型不是线程安全的......

这需要对 .NET 文档有广泛的了解，即不是很明显。