数组和线程安全访问

本文关键字：访问 安全 线程 数组 | 更新日期: 2023-09-27 18:36:46

如果我有一个在任何给定时间点可以被多个线程访问的数组，究竟是什么原因导致它不是线程安全的，以及将采取哪些步骤来确保数组在大多数情况下是线程安全的？

我在互联网上广泛搜索了一下，几乎没有发现关于这个主题的信息，一切似乎都是特定的场景（例如，这个数组，这两个线程像这样访问线程安全，等等）。我真的很希望有人可以回答我在顶部列出的问题，或者有人可以指出一份解释所述项目的好文件。

编辑：在MSDN上环顾四周后，我找到了ArrayList类。使用 sync 方法时，它将返回给定列表的线程安全包装器。在列表中设置数据时（即 list1[someNumber] = otherNumber;）包装器是否自动负责锁定列表，还是仍需要锁定列表？

数组和线程安全访问

当两个线程访问完全相同的资源（例如，不是本地副本，而是同一资源的相同副本）时，可能会发生许多事情。 在最明显的情况下，如果线程 #1 正在访问资源，并且线程 #2 在读取过程中更改了资源，则可能会发生一些不可预测的行为。 即使使用像整数这样简单的东西，也可能会出现逻辑错误，因此请尝试想象不正确使用更复杂的内容（例如声明为静态的数据库访问类）可能导致的恐怖。

处理此问题的经典方法是锁定敏感资源，以便一次只有一个线程可以使用它。 因此，在上面的例子中，线程 #1 将请求锁定资源并被授予它，然后进入读取它需要读取的内容。 线程 #2 会在读取过程中出现并请求锁定资源，但被拒绝并被告知等待，因为线程 #1 正在使用它。 当线程 #1 完成时，它会释放锁，线程 #2 可以继续。

还有其他情况，但这说明了最基本的问题和解决方案之一。 在 C# 中，您可以：

1） 使用由框架管理为可锁定的特定 .NET 对象（如 Scorpion-Prince 指向 SyncdCollection 的链接）

2） 使用 [MethodImpl

（MethodImplOptions.Synchronized）] 来规定执行危险操作的特定方法一次只能由一个线程使用

3） 使用 lock 语句隔离正在执行潜在危险操作的特定代码行

哪种方法是最好的，实际上取决于您的情况。

如果我有一个可以/将被多个线程访问的数组 任何给定的时间点，究竟是什么导致它非线程安全， 以及将采取哪些步骤来确保阵列 在大多数情况下线程安全？

一般而言，数组不是线程安全的事实是，如果不同步对数组的访问，则两个或多个线程可能会修改数组的内容。

例如，一般来说，假设您有线程 1 在做这项工作：

for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
   array[i] = "Hello";
}

线程 2 执行此工作（在同一个共享阵列上）

for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
   array[i] = "Goodbye";
}
没有任何同步线程

的内容，因此您的结果将取决于哪个线程首先赢得比赛。 它可以是"Hello"或"Goodbye"，以某种随机顺序排列，但始终至少是"Hello"或"Goodbye"。

字符串"Hello"或"Goodbye"的实际写入由 CLR 保证为原子写入。 也就是说，值"Hello"的写入不能被试图写入"再见"的线程打断。 一个必须在另一个之前或之后发生，而不是介于两者之间。

因此，您需要创建某种同步机制来防止数组相互踩踏。 可以通过在 C# 中使用 lock 语句来实现此目的。

C# 3.0 及更高版本提供了一个名为 SyncdCollection 的泛型集合类，该类"提供一个线程安全集合，其中包含由泛型参数指定为元素的类型的对象"。

如果数组被命名为public并且static关键字（不能保证即时），则数组是线程安全的，因为System.Array实现了ICollection接口，该接口定义了一些同步方法以支持同步机制。

但是，编码以枚举数组的项并不安全，开发人员应实现lock语句以确保在数组枚举期间数组没有更改。

前任：

Array arrThreadSafe = new string[] {"We", "are", "safe"};
lock(arrThreadSafe.SyncRoot)
{
   foreach (string item in arrThreadSafe)
   {
     Console.WriteLine(item);
   }
}
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