線程和 IEnumerable； “收藏已修改”-異常

Question

想象一下，在下面的 class 中，一個線程獲取 IEnumerable-object 並開始對元素進行迭代。 在迭代過程中，另一個線程出現並通過 Add 方法向 library_entries 添加一個新條目。 迭代中是否會拋出“集合已修改”異常？ 或者鎖會阻止元素的添加，直到迭代完成？ 或者兩者都不是？

謝謝！

public static class Library
{
    private static List<string> library_entries = new List<string>(1000000);

    public static void Add(string entry)
    {
        lock (library_entries)
            library_entries.Add(entry);
    }

    public static IEnumerable<string> GetEntries()
    {
        return library_entries.Where(entry => !string.IsNullOrEmpty(entry));
    }
}

Answer 1

不，您不會遇到異常，您使用的是 Linq 查詢。 更糟糕的是，它將無法預料地失敗。 最典型的結果是同一個項目被枚舉了兩次，盡管當 List 在 Add() 調用期間重新分配其內部存儲時，任何事情都是可能的，包括 IndexOutOfRangeException。 每周一次，給予或接受。

調用 GetEntries() 並使用枚舉器的代碼也必須獲取鎖。 鎖定 Where() 表達式還不夠好。 除非您創建列表的副本。

Answer 2

鎖定根本沒有幫助，因為迭代不使用鎖定。 我建議重寫GetEntries() function 以返回副本。

public static IEnumerable<string> GetEntries()
{
    lock(lockObj)
    {
        return library_entries.Where(entry => !string.IsNullOrEmpty(entry)).ToList();
    }
}

請注意，這會返回一致的快照。 即迭代時它不會返回新添加的對象。

而且我更喜歡鎖定私有 object ，其唯一目的是鎖定，但由於列表是私有的，這不是真正的問題，只是一個風格問題。

您也可以像這樣編寫自己的迭代器：

int i=0;
bool MoveNext()
{
  lock(lockObj)
  {
      if(i<list.Count)
          return list[i];
      i++;
  }
}

如果這是一個好主意，取決於您的訪問模式、鎖爭用、列表的大小……您可能還想使用讀寫鎖來避免許多讀取訪問的爭用。

Answer 3

static GetEntries方法不對 static library_entries集合執行任何鎖定 => 它不是線程安全的，並且來自多個線程的任何並發調用都可能中斷。 您已鎖定 Add 方法這一事實很好，但枚舉不是線程安全操作，因此如果您打算同時調用 GetEntries 方法，您也必須鎖定它。 此外，因為此方法返回一個IEnumerable<T> ，它不會在實際列表上執行任何操作，直到您開始枚舉可能在GetEntries方法之外的內容。 因此，您可以在 LINQ 鏈接的末尾添加一個.ToList()調用，然后鎖定整個操作。

Answer 4

是的，會拋出一個異常——你沒有鎖定一個普通的 object。 此外， GetEntries方法中的鎖是沒有用的，因為該調用會立即返回。 迭代時必須發生鎖定。