Question

假设我想创建一个默认情况下是线程安全的集合类。

在内部，该类具有名为List<T>的受保护Values属性。

对于初学者来说，让类实现ICollection<T>是有意义的。这个界面的一些成员很容易实现;例如，Count会返回this.Values.Count。

但实现ICollection<T>要求我实现IEnumerable<T>以及IEnumerable（非泛型），这对于线程安全的集合来说有点棘手。

当然，我总是可以在NotSupportedException和IEnumerable<T>.GetEnumerator上抛出IEnumerable.GetEnumerator，但这对我来说就像是一个警察。

我已经有一个线程安全的getValues函数，它锁定Values并以T[]数组的形式返回一个副本。所以我的想法是通过返回GetEnumerator来实现this.getValues().GetEnumerator()，以便下面的代码实际上是线程安全的：

ThreadSafeCollection coll = new ThreadSafeCollection ();

// add some items to coll

foreach (T value in coll) {
    // do something with value
}

不幸的是，这个实现似乎只适用于IEnumerable.GetEnumerator，而不是通用版本（因此上面的代码会引发InvalidCastException）。

我的一个想法似乎有用，就是在T[]上将getValues返回值转换为IEnumerable<T>，然后再调用GetEnumerator。另一种方法是首先更改getValues以返回IEnumerable<T>，但是对于非通用IEnumerable.GetEnumerator，只需将返回值从getValues转换为非IEnumerable -generic .Synchronized。但我无法确定这些方法是否感到草率或完全可以接受。

无论如何，有没有人更好地了解如何做到这一点？我听说过System.Collections方法，但它们似乎只适用于{{1}}命名空间中的非泛型集合。也许.NET中已经存在一个我不知道的泛型变体？

Answer 1

大多数集合指定在迭代时不能添加或删除集合中的内容。因此，对于线程安全的集合，您希望锁定其他线程，以便在任何线程迭代时修改集合。这应该很容易使用迭代器语法，并且不需要您复制：

public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
    lock (this.Values) // or an internal mutex you use for synchronization
    {
        foreach (T val in this.Values)
        {
            yield return val;
        }
    }
    yield break;
}

这假定可能修改集合的所有其他操作也会锁定this.Values。只要这是真的，你应该没事。

Answer 2

不幸的是，这个实现似乎只适用于IEnumerable.GetEnumerator，而不是通用版本（因此上面的代码会引发InvalidCastException）。

对我来说似乎很奇怪。您是否明确实现了非通用的IEnumerable？即你写过吗

public IEnumerator<T> GetEnumerator() { ...}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return GetEnumerator<T>(); }

此外，您是否尝试使用迭代器语法实现IEnumerable。应该很容易：

public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
    T[] values;
    lock(this.Values)
        values = this.Values.ToArray();
    foreach(var value in values)
        yield return value;
}

如果您尝试过，为什么它不适合您的需求？

Answer 3

类型T[]对其派生的类型System.Array有特殊的影响。像T[]之类的数组是在.NET中引入泛型之前制作的（否则语法可能是Array<T>）。

类型System.Array有一个GetEnumerator()实例方法public。此方法返回非泛型IEnumerator（自.NET 1起）。并且System.Array没有GetEnumerator()的显式接口实现。这解释了你的观察结果。

但是，当在.NET 2.0中引入泛型时，会产生一个特殊的“hack”，即T[]实现IList<T>及其基接口（其中IEnumerable<T>为1）。出于这个原因，我认为使用它是完全合理的：

((IList<T>)(this.getValues())).GetEnumerator()

在我正在检查它的.NET版本中，存在以下类：

namespace System
{
  public abstract class Array
  {
    private sealed class SZArrayEnumerator  // instance of this is returned with standard GetEnumerator() on a T[]
    {
    }
  }

  internal sealed class SZArrayHelper
  {
    private sealed class SZGenericArrayEnumerator<T>  // instance of this is returned with generic GetEnumerator() on a T[] which has been cast to IList<T>
    {
    }
  }
}

是否可以从T []？</t>获取IEnumerator <t>

3 个答案: