在處理 multi thread 時最常碰到的就是 thread-safe 的問題，以下以簡單範例說明:
宣告一 Dictionary 並在 main thread 之外建立另外三個 thread：
- 一個增加 Dictionary item
- 一個印出現在 Dictionary 內有多少數量
- 一個刪除 Dictionary 內第一個 item
沒有 thread-safe 的範例
static void Main(string[] args)
{
Dictionary<string, string> dict = new Dictionary<string, string>();
bool running = true;
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
dict.Add(Guid.NewGuid().ToString(), "test");
}
});
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
Console.WriteLine("Dictionary Count={0}", dict.Count);
Thread.Sleep(1000);
}
});
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
if (dict.Count > 0)
{
string key = dict.Keys.First();
dict.Remove(key);
}
}
});
Console.ReadLine();
running = false;
}
執行起來什麼亂七八糟的 Exception 都出現了，因為每個 thread 都對 Dictionary 容器操作，這就是典型的 沒 處理 thread-safe，一般來說，我們習慣使用 “lock” 來處理，在 Add() 或 Remove() 時限制其他 thread 進行操作。
使用 lock
static void Main(string[] args)
{
Dictionary<string, string> dict = new Dictionary<string, string>();
bool running = true;
Task.Factory.StartNew(() =>
{
lock (dict)
{
while (running)
{
dict.Add(Guid.NewGuid().ToString(), "test");
}
}
});
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
Console.WriteLine("Dictionary Count={0}", dict.Count);
Thread.Sleep(1000);
}
});
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
lock (dict)
{
if (dict.Count > 0)
{
string key = dict.Keys.First();
dict.Remove(key);
}
}
}
});
Console.ReadLine();
running = false;
}
結果
Dictionary Count=41
Dictionary Count=839797
Dictionary Count=1675168
Dictionary Count=2521714
Dictionary Count=3320396
Dictionary Count=4220085
使用 lock 解決了同時存取操作的問題，但缺點也就是要是在 每一個操作 加上 lock 判斷，若其中一個操作漏掉 lock，就不能保證有 thread-safe 了，因此.NET 4.0 提供了 “ConcurrentDictionary” 類別，就是 Dictionary thread-safe 版本。操作大致上與 Dictionary 相同。
使用 ConcurrentDictionary
static void Main(string[] args)
{
ConcurrentDictionary<string, string> dict = new ConcurrentDictionary<string, string>();
bool running = true;
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
dict.TryAdd(Guid.NewGuid().ToString(), "test");
}
});
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
Console.WriteLine("Dictionary Count={0}", dict.Count);
Thread.Sleep(1000);
}
});
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (running)
{
if (dict.Count > 0)
{
string key = dict.Keys.First();
string dafault;
dict.TryRemove(key, out dafault);
}
}
});
Console.ReadLine();
running = false;
}
結果
Dictionary Count=0
Dictionary Count=5643
Dictionary Count=9400
Dictionary Count=11969
Dictionary Count=13998
Dictionary Count=15994