c# - 在并行循环之间保留 ThreadLocal 是好还是坏？

Question

我正在尝试将 ThreadLocal 用于并行随机生成器。我的测试代码是这样的:

class Program
{
    static void Main()
    {
        using (MyClass myClass = new MyClass())
        {
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                Console.WriteLine("\nPass {0}: ", i + 1);
                myClass.Execute();
            }

            Console.WriteLine("\nRandom Generators used: {0}", myClass.ListRNG.Count);
        }

        Console.WriteLine("\nPress any key...");
        Console.ReadKey();
    }
}

sealed class MyClass : IDisposable
{
    ThreadLocal<RandomGenerator> threadRNG = new ThreadLocal<RandomGenerator>(() => 
                                                    new RandomGenerator(), true);

    public IList<RandomGenerator> ListRNG { get { return threadRNG.Values; } }

    public void Execute()
    {
        Action<int> action = (i) =>
        {
            bool repeat = threadRNG.IsValueCreated;
            List<int> ints = new List<int>();
            int length = threadRNG.Value.Next(10);
            for (int j = 0; j < length; j++)
                ints.Add(threadRNG.Value.NextInt(100));
            Console.WriteLine("Action {0}. ThreadId {1}{2}. Randoms({3}): {4}", 
                i + 1, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, 
                repeat ? " (repeat)" : "", length, string.Join(", ", ints));
        };

        Parallel.For(0, 10, action);
    }

    public void Dispose()
    {
        threadRNG.Dispose();
    }
}

class RandomGenerator : Random
{
    public RandomGenerator() : base(Guid.NewGuid().GetHashCode())
    {
    }

    public int NextInt(int maxValue)
    {
        return base.NextDouble() >= .5 ? base.Next(maxValue) : -base.Next(maxValue);
    }
}

在并行循环的多次执行之间保留 ThreadLocal 是好还是坏？恐怕可能会累积未使用的 RandomGenerator 实例。尤其是当我有数千次处决时。

更新:我用另一个 ThreadLocal 构造函数尝试了另一个版本的测试，允许访问所有值(我已经更改了上面的代码)。

我还尝试了 100 000 次执行 myClass.Execute()，发现只创建了 17 个 RandomGenerator 实例。所以我认为(我希望)采用这种方法一切正常。

Answer 1

如果您不要求列出所有值，则每个线程的值都以线程为根。因此，如果线程死了，它们就不会保持它们的值(value)。您的代码没问题。

如果使用 [ThreadStatic] static RandomGenerator rng;，它会变得更加简单。

请注意，线程本地访问有点慢。如果让每个线程尽可能少地拉动 RNG 并保持一段时间(在架构上尽可能长)，你可能会更好。

另外，.NET RNG 确实很慢而且质量很差。考虑使用 XorShift 和变体。