c# - .Net 中 Random 的并发问题？

Question

我正在用 Paint.Net plugin 调试一些问题当多个线程从单个实例调用一个方法时，我偶然发现了 Random 类的一些问题。

由于某些奇怪的原因，似乎如果我不阻止并发访问，通过同步被调用的方法，我的 Random 实例开始表现...随机(但在不好的意义上)。

在下面的示例中，我创建了数百个重复调用单个 Random 对象的线程。当我运行它时，我有时(不总是，但几乎)得到明显错误的结果。如果我取消注释 Synchronized 方法注释，则问题永远不会发生。

using System;
using System.Threading;
using System.Runtime.CompilerServices;
namespace testRandom {

    class RandTest  {
        static int NTIMES = 300;

        private long ac=0;

        public void run() { // ask for random number 'ntimes' and accumulate
            for(int i=0;i<NTIMES;i++) {
                ac+=Program.getRandInt();
                System.Threading.Thread.Sleep(2);
            }
        }

        public double getAv() { 
            return ac/(double)NTIMES; // average
        }
    }

    class Program
    {

        static Random random = new Random();
        static int MAXVAL = 256;
        static int NTREADS = 200;

        //[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
        public static int getRandInt() { 
            return random.Next(MAXVAL+1); // returns a value between 0 and MAXVAL (inclusive)
        }

        public static void Main(string[] args)      {
            RandTest[] tests = new RandTest[NTREADS];
            Thread[] threads = new Thread[NTREADS];
            for(int i=0;i<NTREADS;i++)  {
                tests[i]= new RandTest();
                threads[i] = new Thread(new ThreadStart(tests[i].run));
            }
            for(int i=0;i<NTREADS;i++)  threads[i].Start();
            threads[0].Join();
            bool alive=true;
            while(alive) { // make sure threads are finished
                alive = false;
                for(int i=0;i<NTREADS;i++)  { if(threads[i].IsAlive) alive=true; }
            }
            double av=0;
            for(int i=0;i<NTREADS;i++)  av += tests[i].getAv();
            av /= NTREADS;
            Console.WriteLine("Average:{0, 6:f2}   Expected:{1, 6:f2}",av,MAXVAL/2.0);

            Console.Write("Press any key to continue . . . ");
            Console.ReadKey(true);
        }
    }
}

示例输出(具有上述值):

Average: 78.98   Expected:128.00
Press any key to continue . . .

这是一些已知问题吗？在不同步的情况下从多个线程调用 Random 对象是否不正确？

更新:根据答案，文档声明随机方法不是线程安全的 - 我的错误，我应该阅读它。也许我以前读过，但并不认为它如此重要——人们可能(草率地)认为，在极少数情况下，两个线程同时进入同一个方法，最糟糕的情况是这些调用得到错误的结果——而不是如果我们不太关心随机数的质量，这是一件大事……但问题确实是灾难性的，因为对象处于不一致的状态，并且从那时起它一直返回零——如前所述here .

Answer 1

For some strange reason

这并不奇怪 - Random 是 documented不是线程安全的。

这是一种痛苦，但这就是生活。看我的article on Random了解更多信息，以及如何为每个线程创建一个实例的建议，并防止在多个线程中使用相同的种子启动。