并发队列使用

Question

有一个简单的问题。

如果一个线程正在排队而另一个线程正在出队，我是否必须使用并发队列？在这种情况下使用常规容器（1 个读取器和 1 个写入器）是否存在任何竞争条件/其他风险？

Answer 1

使用

ConcurrentQueue<T>

，您可以安全地从多个线程并行调用方法

Enqueue

和

TryDequeue

。这里没有竞争条件。您可以全天每秒执行 1,000,000 次，没有任何问题（假设您在执行此操作时不会消耗所有可用内存）。如果您想等待某个项目变得可用（如果没有），则可能存在竞争条件。例如，消费者线程可以像这样循环运行：

while (true)
{
    if (!queue.IsEmpty)
    {
        queue.TryDequeue(out var item); // Race condition!
        Process(item);
    }
    else
    {
        Thread.Sleep(50);
    }
}

此代码在调用

IsEmpty

和

TryDequeue

之间存在竞争条件。同时队列可能会被另一个线程清空。只需删除

IsEmpty

检查即可消除这种竞争条件：

while (true)
{
    if (queue.TryDequeue(out var item)) // Fixed
    {
        Process(item);
    }
    else
    {
        Thread.Sleep(50);
    }
}

但这效率很低。该线程将执行非生产性循环，并且当某个项目可用时，它将在延迟后获取它。另请注意，队列无法通知线程它已完成，并且永远不会再有任何项目。这两个问题都可以通过专门的

BlockingCollection<T>

类来解决。

foreach (var item in blockingCollection.GetConsumingEnumerable())
{
    Process(item);
}

GetConsumingEnumerable

方法可确保即时通知新项目或收集完成。

BlockingCollection<T>

类有一个缺点。顾名思义，它在等待期间阻塞当前线程。如果您想避免这种情况，您可以在此处查看异步替代方案的快速摘要。

Answer 2

您不必这样做，您可以使用非并发收集，但您必须使用显式锁同步线程以使收集并发。

如果使用得当，并发收集将会更快、更高效，而不需要实现手动锁。