在计时器回调中递增 Int32 是否线程安全

本文关键字：Int32 是否 线程 安全 计时器 回调 | 更新日期: 2023-09-27 18:33:59

我想递增一个整数，该整数在计时器事件处理程序中递增并由主线程和其他工作线程(即一个编写器线程和多个读取器线程(读取。它会是线程安全的吗？

我的应用程序中有一个每 5 秒运行一次的计时器：

MyClock = new System.Threading.Timer(
    new TimerCallback(this.Ticker), null, Timeout.Infinite, Timeout.Infinite );

我像这样打开：

MyClock.Change(5000, 5000);

如果我像这样在Ticker处理程序中增加一个整数：

tickerCounter++;

然后，是否可以从同一应用程序的主线程或工作线程执行只读访问？它会是线程安全的吗？读取器是否有可能读取部分值或导致线程异常？

在计时器回调中递增 Int32 是否线程安全

首先：阅读 Eric Lippert 的博客文章：你所说的"线程安全"是什么？它将改变您对线程安全的看法，以及您将来提出类似问题的方式。

读取将是原子的 - 您永远不会看到"一半"更新 - 但您不一定会看到最新值。(当然，这意味着下一个增量可能会看到一个"旧"(较低(值来增加。

此外，增量本身并不安全 - 如果有多个线程同时递增，它们都可以读取相同的值，然后在本地递增，然后写入新值 - 因此结果可能是增量 1，即使 10 个线程递增。

应考虑使用 Interlocked.Increment 来执行增量。如果你也使变量易变，我相信当你只想阅读它时，直接阅读它应该是安全的。

也许您可以使用Interlocked.Increment(ref Int32)进行递增？这是作为原子操作进行的。

像这样递增

tickerCounter++;

在多线程中，没有锁定，就不是线程安全的。可以使用 Interlocked 类执行无锁、线程安全的递增。

如果只有一个线程在修改该值，并且许多线程读取该值，则tickerCounter++是线程安全的，因为任何线程都不会遭受部分读取。当然还是有比赛条件的，但即使你用Interlocked，也会有比赛。

System.Threading.Timer 组件调用ThreadPool上的回调。没有针对重叠调用的保护。如果回调时间超过period，则两个后续调用可能同时在不同的ThreadPool线程上运行。在这种情况下，可能会丢失增量，换句话说，递增的Int32值可能会小于调用总数。不存在线程异常或撕裂值的风险，但存在应用程序的正确性受到损害的风险，这可以说更糟。

实际上，如果计时器每 5 秒滴答一次，并且回调只增加整数值，则重叠的概率为零。若要获得非零重叠概率，必须在处理程序内执行繁重的工作，或者将period设置为非常小的值，或两者兼而有之。危险区域的时间段低于 ~50 毫秒，因为这是操作系统可以挂起线程的最长持续时间(根据我的实验，演示(。当然，依靠"安全期"估计并不是编写健壮软件的方法。建议您使用 lock 语句或 Interlocked API 正确同步整数的增量。从 .NET 6 开始，您还可以选择切换到 PeriodicTimer 组件，这可以通过使用方式自然地防止重叠调用(示例(。

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