Warum gibt es in C# keine gleichzeitigen Sammlungen?

Question

Ich versuche, einen Überblick über die Threadsicherheitstheorie hinter den Sammlungen in C# zu bekommen.

Warum gibt es keine gleichzeitigen Sammlungen wie in Java? (java docs). Einige Sammlungen erscheinen Thread-sicher, aber es ist mir nicht klar, was die Position zum Beispiel im Hinblick auf:

• Verbindung Operationen,
• Sicherheit der Verwendung Iteratoren
• Schreiboperationen

Ich will das Rad nicht neu erfinden! (Ich bin kein Multithreading-Guru und unterscheide definitiv nicht, wie schwer das sowieso wäre).

Ich hoffe, die Gemeinde kann helfen.

Answer 1

.NET hat bisher relativ „niedrigem Niveau“ Gleichzeitigkeit Unterstützung hatte - aber .NET 4.0 stellt den System.Collections.Concurrent Namespace, die verschiedene Sammlungen enthält, die sicher und nützlich sind.

Andrew Antwort ist völlig korrekt in Bezug auf den Umgang mit Sammlungen vor .NET 4.0 natürlich - und für am meisten verwendet ich würde nur richtig sperren beim Zugriff auf eine "normale" gemeinsame Sammlung. Die gleichzeitigen Auflistungen erleichtern jedoch die Verwendung einer Erzeuger/Verbraucher-Warteschlange usw.

Answer 2

C# bietet mehrere Möglichkeiten zum Arbeiten mit Sammlungen über mehrere Threads hinweg.

Standardmäßig sind Sammlungen Klassen nicht generell fädeln sicher: Für eine gute Zuschreibung von diesen Techniken würde ich, dass Sie mit Collections and Synchronization (Thread Safety) beginnen empfehlen. Mehrere Leser können die Sammlung mit Vertrauen lesen; Jede Änderung an die Auflistung erzeugt jedoch undefined Ergebnisse für alle Threads, die die Auflistung zugreifen, einschließlich der Leser Threads.

Collections Klassen können aus Faden mit einer der folgenden Methoden sicher:

• erstellen threadsicher Wrapper mit der synchronisierte Methode und Zugriff die Sammlung ausschließlich durch diese Umhüllung.
• Wenn die Klasse keine Synchronized-Methode hat, leiten Sie sie von der -Klasse ab und implementieren Sie eine synchronisierte -Methode mit der SyncRoot-Eigenschaft.
• Verwenden Sie einen Sperrmechanismus, z. B. die Lock-Anweisung in C# (SyncLock in Visual Basic) auf der SyncRoot -Eigenschaft beim Zugriff auf die Sammlung.

Answer 3

Wie bereits von Jon Skeet erwähnt, gibt es jetzt im System.Collections.Concurrent-Namespace in .NET 4. "

" Thread-sichere Auflistungen

Einer der Gründe, dass keine gleichzeitige Sammlungen existieren (zumindest meine Vermutung) in früheren.NET Framework-Versionen ist es sehr schwierig, Thread-Sicherheit zu garantieren, selbst bei gleichzeitiger Sammlung.

(Dies ist nicht ganz richtig, da einige Sammlungen ein synchronisiertes Verfahren bieten einen Thread sichere Sammlung von einer nicht-Thread-sicher Sammlung zurück, so gibt es einige Thread sichere Sammlungen sind ...)

Zum Beispiel davon ausgehen, man hat ein threadsicheres Dictionary - wenn man nur zu einer Einfügung möchte, wenn der Schlüssel nicht existiert, würde man zuerst die Sammlung abfragen, um zu sehen, ob der Schlüssel existiert, dann würde man eine Einfügung machen, wenn der Schlüssel nicht existiert. Diese beiden Operationen sind jedoch nicht Thread-sicher, da zwischen der Abfrage von ContainsKey und der Add-Operation ein anderer Thread eine Einfügung dieses Schlüssels hätte durchführen können, so dass es eine Race-Bedingung gibt.

Mit anderen Worten sind die Operationen der Sammlung threadsicher - aber die Verwendung ist nicht unbedingt notwendig. In diesem Fall müsste man zu traditionellen Verschlusstechniken (Mutex/Monitor/Semaphore ...) zurückkehren, um Thread-Sicherheit zu erreichen, so dass die gleichzeitige Sammlung nichts in Bezug auf Multithread-Sicherheit gekauft hat (ist aber wahrscheinlich schlechter für die Leistung) .