c# - ConcurrentDictionary Keys 或 Values 属性是线程安全的

Question

对 ConcurrentDictionary 的线程安全有疑问。从 API 中，我看到枚举器是线程安全的，但我没有看到键和值属性相同。我的问题是:

当有其他线程同时修改它时，遍历 Keys 或 Values 集合是否安全？

Answer 1

虽然我确实喜欢这些文档，但我倾向于在有疑问时使用小程序来验证事情，或者我觉得我可能假设得太多了。

以下代码验证您确实可以安全地枚举值集合，同时从单独的线程向正在进行枚举的线程添加或删除键。这不会引起通常的集合被修改异常。更详细地说，这里有几个测试用例

案例 1:枚举值并删除键

如果您遵循以下顺序:

• 开始枚举线程中的值集合
• 从我们尚未枚举的不同线程中删除一个键
• 在原线程上继续枚举

观察到的行为是删除的键确实会被枚举，因为当我们开始枚举时它存在于值集合中。不会引发异常。

案例 2:枚举值并添加键

• 开始枚举线程中的值集合
• 从我们尚未枚举的不同线程添加新 key
• 在原线程上继续枚举

观察到的行为是添加的键不会被枚举，因为当我们开始枚举它时它不存在于值集合中。无论我们使用 TryAdd 还是通过直接分配给字典即 dictionary[key] = value 来添加，都不会引发异常。

示例代码

这是演示这两种情况的示例程序:

ConcurrentDictionary<int, int> dictionary = new ConcurrentDictionary<int, int>();

// Seed the dictionary with some arbitrary values; 
for (int i = 0; i < 30; i++)
{
    dictionary.TryAdd(i, i);
}

// Reader thread - Enumerate the Values collection
Task.Factory.StartNew(
        () =>
        {
            foreach (var item in dictionary.Values)
            {
                Console.WriteLine("Item {0}: count: {1}", item, dictionary.Count);
                Thread.Sleep(20);
            }

        }
);

// writer thread - Modify dictionary by adding new items and removing existing ones from the end
Task.Factory.StartNew(
        () =>
        {
            for (int i = 29; i >= 0; i--)
            {
                Thread.Sleep(10);
                //Remove an existing entry 
                int removedValue;
                if (dictionary.TryRemove(i, out removedValue))
                    Console.WriteLine("Removed item {0}", removedValue);
                else
                    Console.WriteLine("Did not remove item {0}", i);

                int iVal = 50 + i*2;
                dictionary[iVal] = iVal;
                Thread.Sleep(10);
                iVal++;
                dictionary.TryAdd(iVal, iVal);
            }
        }
);

Console.ReadKey();

这是 Release模式下的输出: