如何对字典中的集合值进行线程安全替换？

Question

假设我有

Dictionary<string,IEnumerable<int>>

和：

Task1 尝试替换某个键下的值。

Task2 循环遍历同一 key 下的 value 元素。

这个线程安全吗？我认为如果我首先获取该值然后在 Task2 中循环它应该是这样。在这种情况下，Task2 应该获取旧值或新值，但我认为它永远不应该生成任何线程异常。

Answer 1

在讨论线程安全时，您需要“非常”精确和具体。简短的回答“不”。更长的答案“可能是，如果你努力的话，但最好重新设计一下”。 就字典而言，如果我们假设你正在改变字典：我们需要考虑 get 与 set 的竞争。这不是线程安全的，除非您对各个操作进行同步 - 如果至少有一个访问是突变，那么在同时访问字典时您“绝对”会看到异常。但坦率地说：使用

ConcurrentDictionary<,>

来代替可能更有意义。 另外，我们需要考虑序列的枚举，

IEnumerable<int>

。现在;

IEnumerable<int>

not

保证可重复，并且它在查找中的事实意味着您可能计划多次枚举它，所以：这并不理想。许多实现

IEnumerable<T>

的类型是可重复的，但这不是 API 保证。此外：其中许多类型本身是可变的，因此与这些类型的更改相比，不一定是线程安全的。所以：如果是我，我可能会考虑使用ConcurrentDictionary<string, ImmutableArray<int>>或

ConcurrentDictionary<string, ReadOnlyMemory<int>>

，然后我就有信心它是安全的...

...只要没有人使用反射或不安全代码，在这种情况下，所有的赌注都会失败！

我喜欢这个

线程安全

Answer 2

如果程序或方法不存在不确定性，则该程序或方法是线程安全的 面对任何多线程场景。

因此，如果您用

null

替换该值，您可以得到一个

NullReferenceException

，在单线程场景中您不会期望它（有点做作，但 ContainsKey 已经足够频繁使用）

var dict = new Dictionary<string, IEnumerable<int>>();
dict["foo"] = new List<int>() { 1, 2, 3 };
var mres = new ManualResetEventSlim(false);

Task.Run(() => {
    if (dict.ContainsKey("foo") && dict["foo"] != null) {
        mres.Wait();
        foreach (var element in dict["foo"]) {
            Console.WriteLine(element);
        }
    }
});

Thread.Sleep(100);
Task.Run(() => {
    mres.Set();
    dict["foo"] = null;
});

另一种情况是，如果您使用外部和内部

foreach

 循环，并且外部循环对旧数据进行操作，内部循环对新数据进行操作，您希望得到的是 

same

数据。

我确信还有更多例子可以说明为什么这不是“线程安全”的。