为什么ConcurrentQueue和ConcurrentDictionary有“Try”方法——TryAdd、TryD

本文关键字：方法 TryAdd TryD Try ConcurrentQueue ConcurrentDictionary 为什么 | 更新日期: 2023-09-27 17:57:03

ConcurrentQueue TryDequeue方法。

Queue只有Dequeue方法。

在ConcurrentDictionary没有Add方法，但我们有TryAdd方法。

我的问题是：

这些并发收集方法之间有什么区别？为什么它们对于并发集合不同？

为什么ConcurrentQueue和ConcurrentDictionary有“Try”方法——TryAdd、TryD

对于Dictionary<TKey, TValue>，假设您将实现自己的逻辑以确保不会输入重复的键。例如

if(!myDictionary.ContainsKey(key)) myDictionary.Add(key, value);

但是，当我们有多个线程时，我们使用并发集合，并且它们可能同时尝试修改字典。

如果两个线程尝试同时执行上述代码，则myDictionary.ContainsKey(key)可能会为两个线程返回 false，因为它们同时检查并且尚未添加该键。然后他们都尝试添加密钥，但其中一个失败了。

阅读该代码的人不知道它是多线程的，可能会感到困惑。在添加之前，我检查以确保该键不在字典中。那么我是如何得到例外的呢？

ConcurrentDictionary.TryAdd通过允许您"尝试"添加密钥来解决这个问题。如果它添加该值，则返回true .如果没有，则返回false .但它不会做的是与另一个TryAdd冲突并抛出异常。

您可以通过将Dictionary包装在类中并在其周围放置lock语句来自己完成所有这些操作，以确保一次只有一个线程进行更改。 ConcurrentDictionary只是为你做这件事，而且做得很好。您不必查看其工作方式的所有详细信息 - 您只需知道已考虑多线程即可使用它。

下面是在多线程应用程序中使用类时要查找的详细信息。如果您转到 ConcurrentDictionary 类的文档并滚动到底部，您将看到以下内容：

线程安全
所有公共和受保护成员 ConcurrentDictionary 是线程安全的，可以使用从多个线程并发。但是，成员通过以下方式访问 ConcurrentDictionary 接口之一 实现（包括扩展方法）不保证 线程安全，可能需要由调用方同步。

换句话说，多个线程可以安全地读取和修改集合。

在字典类下，您将看到以下内容：

线程安全
一个词典可以支持多个 同时读取器，只要集合不被修改。甚至 因此，通过集合进行枚举本质上不是 线程安全过程。在极少数情况下，枚举争辩使用写入访问权限，必须在整个过程中锁定集合枚举。允许多个集合访问 用于读写的线程，您必须实现自己的线程 同步。

多个线程

可以读取键，但如果多个线程要写入，那么您需要以某种方式lock字典以确保一次只有一个线程尝试更新。

Dictionary<TKey, TValue>公开Keys集合和Values集合，以便您可以枚举键和值，但它警告您，如果另一个线程要修改字典，请不要尝试这样做。在添加或删除项时，无法枚举某些内容。如果需要循环访问键或值，则必须锁定字典以防止在该迭代期间更新。

ConcurrentDictionary<TKey, TValue>假定将有多个线程读取和写入，因此它甚至不会公开键或值集合供您枚举。

语义是不同的。

Queue.Dequeue失败通常表示内部应用程序逻辑存在问题，因此在这种情况下引发异常是很好的。

但是，ConcurrentQueue.TryDeque失败在常规流中可能是预期的，因此避免异常并返回Boolean是处理它的合理方法。

ConcurrentQueue<T>内部处理所有同步。如果两个线程在同一时刻调用TryDequeue，则两个操作都不会被阻塞。当在两个线程之间检测到冲突时，一个线程必须再次尝试检索下一个元素，并且同步在内部处理。

（在 .NET 框架中，通常的做法是具有返回布尔结果而不是抛出的Try...函数，例如 TryParse方法。

这些方法被赋予Try语义的原因是，根据设计，无法可靠地判断Dequeue或Add操作将成功。

当队列不并发时，可以在调用该方法之前检查是否有任何要取消排队的内容Dequeue。同样，您可以检查非并发Dictionary中的密钥是否存在。您不能对并发类执行相同的操作，因为有人可能会在您检查项目是否存在之后，但在您实际取消排队之前取消排队。换句话说，Try操作允许您检查前提条件并以原子方式执行操作。

另一种方法是让您取消排队或添加，并在操作失败时引发异常，就像非并发实现所做的那样。这种方法的缺点是，非并发类中的这些异常情况在并发类中完全是预期的，因此对它们使用异常处理将是错误的。

由于这些集合被设计为并发使用，因此您不能依赖以顺序方式检查前提条件，您需要原子操作。

以字典为例，通常你可以编写这样的代码：

if (!dictionary.ContainsKey(key))
{
    dictionary.Add(key, value);
}

在多个线程使用同一字典的情况下，另一个线程完全有可能在您检查ContainsKey和调用Add之间插入具有相同键的值。

TryAdd解决了这个问题，因为它会成功或失败，具体取决于密钥是否存在。

来自 MSDN：

尝试删除并返回开头的对象 并发队列。

返回

如果元素被删除并从 并发队列成功;否则，为假。

因此，如果您可以删除TryDequeue只需重新移动并返回它，如果不能返回 false，并且您知道在 queeue 空闲时重试。

相关文章：