也就是说，我不认为这是问题

Question

我为集成测试编写了以下代码，该集成测试为多个不同的程序集调用了昂贵的函数DoSomething（）。我本以为应用锁足以确保线程安全，但是有时在我当前的测试用例中，布尔值始终为false时，布尔值为true。

我还尝试了Interlocked.CompareExchange解决方案here，但似乎对我也不起作用。

有人能指出我做错了什么正确的方向吗？

public class SomeClass
{
    private object _lock = new object();
    private volatile bool _isSuccessful = true;

    private bool IsSuccesful
    {
        get
        {
            lock (_lock)
            {
                return _isSuccessful;
            }
        }
        set
        {
            lock (_lock)
            {
                _isSuccessful = value;
            }
        }
    }

    public bool Get()
    {
        Parallel.ForEach(..., ... =>
        {
            IsSuccesful = IsSuccesful & DoSomething();
        });

        return IsSuccesful;
    }
}

Answer 1

您说过DoSomething()很贵（所以我想这很费时间）。

现在想象两个并行调用，一个并行调用DoSometing()成功（A），另一个并行失败（B）。显然这可能会发生：

A检查IsSuccessful的{{1}}，因此称true
B检查DoSomething仍然是IsSuccessful，所以称true
DoSomething为B返回DoSomething（嗯，碰巧快一点），因此B将false设置为IsSuccessful。
现在false返回A的DoSomething。现在A具有true（因为true & true 是 IsSuccessful）），因此再次将true设置为IsSuccessful。

您面临的问题是因为您使用不同的方法来检查值和设置值。这是经典的TOCTTOU problem。

我建议使用Interlocked.Increment，但要使用true内的单个int。

Parallel.ForEach

如果您只对其中一个测试失败感兴趣，您当然可以简单地做到：

public bool Get()
{
    int failed = 0;
    Parallel.ForEach(..., ... =>
    {   
        if (!DoSomething())         
            Interlocked.Increment(ref failed);
    });

    return failed == 0;
}

Answer 2

volatile应该足够了。来自文档：

volatile修饰符通常用于由以下对象访问的字段多个线程，而无需使用lock语句来序列化访问。

它有效地序列化了访问。

也就是说，我不认为这是问题

您说测试应始终返回false，但有时返回true。为了“知道”它总是返回false，那么所有的DoSomething（）调用都必须返回false。真的吗？如果这是标准的（串行）foreach，则它将始终以相同的顺序执行，因此一旦对DoSomething的调用返回false _isSuccessful，则在其余的迭代中仍然为false。当您运行此并行时，订单不在窗口中。您最终得到的执行顺序可能每次都不同。您的DoSomething调用可能具有不同的完成时间，并且每次也可以以不同的顺序运行，这使情况更加复杂。您的结果将可能是不可重复且不一致的。

我假设您真正想要的是IsSuccessuful，仅当所有DoSomething返回true时，它才为true。一种方法是删除&&并使用简单的if语句。例如：

public bool Get()
{
    var good = true;
    Parallel.ForEach(..., ... =>
    {
        var result = DoSomething();
        if (result == false) 
        {
            good = false;
        }
    });
    IsSuccesful = good;
    return IsSuccesful;
}

一旦“好”变为假，就没有方法将其设置为真。因此，如果一个测试返回false，则IsSuccessful将返回false。这也可能使使用它的未来开发人员更加清楚代码的意图。

为什么此布尔值不是线程安全的？

2 个答案:

也就是说，我不认为这是问题