Question

在测试期间，人们问了我一个问题，但我的答案是错误的（不是我的观点）。你有什么意见？提前谢谢！

我们有以下线程安全实现的String Queue类。它真的是线程安全的，类中没有捕获

public class StringQueue
{
    private object _lockObject = new object();

    private List<string> _items = new List<string>();

    public bool IsEmpty()
    {
        lock (_lockObject)
            return _items.Count == 0;
    }

    public void Enqueue(string item)
    {
        lock (_lockObject)
            _items.Add(item);
    }

    public string Dequeue()
    {
        lock (_lockObject)
        {
            string result = _items[0];
            _items.RemoveAt(0);

            return result;
        }
    }
}

这个类的问题是如果队列为空，它会在Dequeue操作上抛出异常。因此，一位软件开发人员决定向该类添加以下函数，如果Queue为空，则返回null：

public string DequeueOrNull()
{
    if (IsEmpty())
        return null;

    return Dequeue();
}

这个函数DequeueOrNull（）线程是否安全？

我的回答

是的，这个功能是安全的。该函数只调用另外两个安全函数，然后根据定义它仍然是安全的。解释是，对于新版本的C＃，当你检查时队列是空的然后你返回null; C＃跳过最后一个返回，然后你没有收到任何错误。使用旧版本的C＃，最后一次返回是一个问题，然后你可以用这种方式解决它：

public string DequeueOrNull()
{
    if (IsEmpty())
        return null;
    else
        return Dequeue();
}

Answer 1

方法：

public string DequeueOrNull()
{
    if (IsEmpty())
        return null;

    return Dequeue();
}

绝对不是线程安全的（从某种意义上说，你仍然可以获得一个你试图避免的异常）。实际上，这是线程中的常见陷阱。

在这种情况下，它就像是说“好吧，没有其他人触摸过这个。你现在是空的吗？好吧，现在其他所有人都可以触摸它了。” “好吧，没有其他人接触过这个。我知道它不是空的。现在，给我你的东西。好的，其他人都可以触摸它。”

问题在于，在检查它是否为空并从队列中获取项目之间，您已经让其他人访问该对象，因此您检索到的信息可能是“陈旧的”。这是一个相当经典的竞争条件。

旁注：我不会使用使用数组作为队列支持源的集合，但这不是你面试的重点。

奖励积分：通常，当您对具有多个线程的对象进行操作时，您必须非常小心地管理该对象的状态。

如果有多个线程访问对象可能导致容易出错的状态（比如它使用List<T>作为后备存储），那么与对象交互的最简单方法是序列化所有请求，但是，您仍然需要注意不要对先前的信息采取行动，如果它是您用来确定它是否会导致错误的信息。如果您正在获取信息以防止出现错误，然后对其进行操作（并假设不会出现错误），那么它们都需要在单个 lock语句中发生。

额外奖励积分：在C＃中，locks可以由同一个线程重新输入。所以，你可能能够通过简单地将DequeueOrNull()方法包装在另一个锁语句中来解决这个问题，如下所示：

public string DequeueOrNull()
{
    lock(_lockObject)
    {
        if (IsEmpty())
            return null;

        return Dequeue();
    }
}

我会把它留给比我更聪明的人，以确定这是否会导致死锁。

Answer 2

我认为你在这里混淆了两个问题：

是线程安全吗？
是否会抛出异常？

您的DequeueOrNull方法线程安全在某种意义上说您不会弄乱您的数据，因为您没有在该方法中写入列表。

但是，当第一个线程刚刚检查到队列是时，当另一个线程的出队速度比当前线程更快并且出队时，你不能避免异常 em>不是空的。

线程安全实施职业测试

我的回答

2 个答案: