Question

我在C＃中有一个情况，我有一个简单类型的列表。可以通过多个线程访问此列表：可以添加或删除条目，并且可以检查条目是否存在。我已经将列表封装在一个对象中，这个对象到目前为止只暴露了这三个操作。

我有几个案件要处理（与我刚才提到的方法不完全相同）。

线程可以检查是否存在条目。（简单）
线程可以检查是否存在条目，如果不存在，请添加它。
线程需要检查条目是否存在，如果存在，请等待它被删除。
2和3的组合，其中一个线程检查是否存在一个条目，如果它存在，它必须等到它被删除才能自己添加它。

整个想法是条目的存在表示锁定。如果存在条目，则无法更改其标识的对象，并且代码无法继续，因为它正在其他位置进行修改。

这些似乎是简单的新手情况，但我在并发问题上让自己感到高兴，这让我有点偏执，而且我也不熟悉C＃的并发机制。

处理此问题的最佳方法是什么？我完全没了？应该检查并添加（测试和设置？）组合成第四个原子操作？我只是将锁块添加到访问列表的方法中吗？

另外，是否有可能对这种事情进行单元测试（不是简单的操作，并发情况）？

Answer 1

单元测试肯定很难。

这一切都可以通过.NET中的“本机”并发机制合理地完成：锁定语句和Monitor.Wait / Monitor.PulseAll。除非你的每个项目都有一个单独的监视器，否则你需要在删除任何东西时唤醒所有线程 - 否则你将无法告诉“正确”的线程被唤醒。

如果它只是一个 set 项目，那么您可能希望使用HashSet<T>而不是List<T>代表该集合，顺便说一下 - 你没有提到的是订购。

示例代码，假设一个集合适合您：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;

public class LockCollection<T>
{
    private readonly HashSet<T> items = new HashSet<T>();
    private readonly object padlock = new object();

    public bool Contains(T item)
    {
        lock (padlock)
        {
            return items.Contains(item);
        }
    }

    public bool Add(T item)
    {
        lock (padlock)
        {
            // HashSet<T>.Add does what you want already :)
            // Note that it will return true if the item
            // *was* added (i.e. !Contains(item))
            return items.Add(item);
        }
    }

    public void WaitForNonExistence(T item)
    {
        lock (padlock)
        {
            while (items.Contains(item))
            {
                Monitor.Wait(padlock);
            }
        }
    }

    public void WaitForAndAdd(T item)
    {
        lock (padlock)
        {
            WaitForNonExistence(item);
            items.Add(item);
        }
    }

    public void Remove(T item)
    {
        lock (padlock)
        {
            if (items.Remove(item))
            {
                Monitor.PulseAll(padlock);
            }
        }
    }
}

（完全未经测试，诚然。您可能还想为等待代码指定超时......）

Answer 2

虽然＃1可能是最简单的，但它本质上是一种无用的方法。除非在完成对“条目存在”的查询后持有相同的锁，否则实际上返回“在过去的某个时刻存在条目”。它没有提供有关当前条目存在的任何信息。

在发现列表中的值然后执行任何检索操作之间，删除该值，另一个线程可能会为您删除它。

包含并发列表上的操作应该与您计划在该检查的真/假存在的情况下执行的操作相结合。例如，TestAdd（）或TestRemove（）比包含+添加或包含+删除更安全

Answer 3

这是一个适当的，并发的，线程安全的，可并行化的并发列表实现 http://www.deanchalk.me.uk/post/Task-Parallel-Concurrent-List-Implementation.aspx

Answer 4

有一种产品可用于在单元测试中查找竞争条件等。它被称为TypeMock Racer。但是，我无法赞同或反对其有效性。：）

C＃并发列表问题

4 个答案: