多线程修改集合

Question

我想了解有关学校任务的线程，我试图让两个线程清空集合。到目前为止，我提出的代码引发了一个异常，表示该集合已被修改。

首先，我在锁定的代码部分有一个while循环，但是（当然;-)）只有一个线程清空集合。

我的问题是，我怎么能有一个循环，其中的线程轮流清空收集？

class Program 
{ 
    private static List<int> containers = new List<int>(); 

    static void Main(string[] args) 
    { 
     for (int i = 0; i < 100; i++) 
     { 
      containers.Add(i); 
     } 

     Thread t1 = new Thread(() => { foreach (int container in containers) { GeefContainer(); } }); 
     t1.Name = "Kraan 1"; 
     t1.Start(); 

     Thread t2 = new Thread(() => { foreach (int container in containers) { GeefContainer(); } }); 
     t2.Name = "Kraan 2"; 
     t2.Start(); 

     Console.Write("Press any key to continue..."); 
     Console.Read(); 
    } 

    static void GeefContainer() 
    { 
     lock (containers) 
     { 
      int containerNummer = containers.Count - 1; 

      //Container container = containers[containerNummer]; 

      //Console.Write("Container {0} opgehaald... Overladen", containerNummer); 
      Console.WriteLine("Schip: Container {0} gegeven aan {1}", containerNummer, Thread.CurrentThread.Name); 

      //Gevaarlijk, want methode aanroepen kan klappen 
      containers.RemoveAt(containerNummer); 
     } 
    } 
} 

Answer 1

我认为你不能使用在System.Collections.Concurrent命名空间中找到的任何ThreadSafe集合。

在检查是否还有剩余条目时，您需要获得对容器集合的独占访问权限。但是，您不希望1个线程在释放锁之前独占控制移除所有条目。 Monitor.Pulse可用于允许其他线程等待锁定容器以“先行”。请尝试以下实施GeefContainers的：

static void GeefContainer() 
{ 
    lock (containers) 
    { 
     while (containers.Any()) // using linq, similar to: while(container.Count > 0) 
     { 
      containers.RemoveAt(0); // remove the first element 

      // allow other threads to take control 
      Monitor.Pulse(containers); // http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.threading.monitor.pulse.aspx 
          // Wait for a pulse from the other thread 
          Monitor.Wait(container); 
     } 
    } 
} 

哦，从删除您的循环逻辑：

Thread t2 = new Thread(() => { foreach (int container in containers) { GeefContainer(); } }); 

简单地调用GeefContainer就足够了。

这可以通过以下方式进行可视化：

• 线程1涨势锁定为“收藏”
• 线程2，因为它在等待排它锁的“收藏”
• 线程被阻塞1从'集合'中删除条目
• 线程1释放锁定'集合'并尝试获得新的独占锁
• 线程2锁定'集合'
• 线程2将删除“集合”
• 线程2个版本的条目这是对“收藏”锁，试图获得一个新的排它锁
• 线程1涨势锁定为“收藏”

等

Answer 2

如果您按如下方式修改您的主题，该怎么办？这样，两个线程都应该花一些时间对集合执行操作。

Thread t1 = new Thread(() => { 
     while (containers.Count > 0) 
     { 
      GeefContainer(); 
      Thread.Sleep(150); 
     }}); 
t1.Name = "Kraan 1"; 
t1.Start(); 

Thread t2 = new Thread(() => { 
     while (containers.Count > 0) 
     { 
      GeefContainer(); 
      Thread.Sleep(130); 
     }}); 
t2.Name = "Kraan 2"; 
t2.Start(); 

Answer 3

首先，如下更改thred定义：

new Thread(() => { while(containers.Count>0) { GeefContainer(); } }); 

然后，改写GeefContainer（）如下，以避免例外：

static void GeefContainer() 
{ 
    lock (containers) 
    { 
     int containerNummer = containers.Count - 1; 

     if(containerNummer>=0) 
     { 
      //Container container = containers[containerNummer]; 

      //Console.Write("Container {0} opgehaald... Overladen", containerNummer); 
      Console.WriteLine("Schip: Container {0} gegeven aan {1}", containerNummer, Thread.CurrentThread.Name); 

      //Gevaarlijk, want methode aanroepen kan klappen 
      containers.RemoveAt(containerNummer); 
     } 
    } 
} 

Answer 4

您正在看到的异常正在被枚举器抛出。在标准集合上的枚举器进行检查以确保集合在枚举操作过程中未被修改（通过您的案例中的foreach）。

既然你想让你的线程交替从集合中删除，那么你将需要某种允许线程互相发信号的机制。我们还必须小心，不要同时访问多个馆藏中的馆藏。即使没有同步，也没有安全使用Count属性。 Barrier类使信令非常容易。一个简单的lock就足以实现同步。这是我如何做到这一点。

public class Program 
{ 
    public static void Main(string[] args) 
    { 
     var containers = new List<int>(); 

     for (int i = 0; i < 100; i++) 
     { 
      containers.Add(i); 
     } 

     var barrier = new Barrier(0); 

     var t1 = new Thread(() => GeefContainers(containers, barrier)); 
     t1.Name = "Thread 1"; 
     t1.Start(); 

     var t2 = new Thread(() => GeefContainers(containers, barrier)); 
     t2.Name = "Thread 2"; 
     t2.Start(); 

     Console.Write("Press any key to continue..."); 
     Console.Read(); 
    } 

    private static void GeefContainers(List<int> list, Barrier barrier) 
    { 
     barrier.AddParticipant(); 
     while (true) 
     { 
      lock (list) 
      { 
       if (list.Count > 0) 
       { 
        list.RemoveAt(0); 
        Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + ": Count = " + list.Count.ToString()); 
       } 
       else 
       { 
        break; 
       } 
      } 
      barrier.SignalAndWait(); 
     } 
     barrier.RemoveParticipant(); 
    } 

} 

Barrier这个类基本上导致这个事情一遍又一遍地发生。

|----|     |----|     |----| 
| T1 |-->|   |-->| T1 |-->|   |-->| T1 | 
|----| |   | |----| |   | |----| 
     |-->(B)-->|   |-->(B)-->|   
|----| |   | |----| |   | |----| 
| T2 |-->|   |-->| T2 |-->|   |-->| T2 | 
|----|     |----|     |----| 

在上图中T1和T2分别表示上的螺纹1和2中的删除操作。 (B)表示致电Barrier.SignalAndWait。