c# - Parallel.ForEach 中的迭代器在多个线程上运行

Question

我有一些代码在 Parallel.ForEach 循环中运行。循环中的代码是线程安全的，但我使用的迭代器(带有 yield return 的自定义方法)不是。看起来迭代器正在多个线程上运行，这可能会导致问题。

问题背景

迭代器包含对 NHibernate 的调用(虽然这完全是偶然的，正如您稍后会看到的那样)，并且由于我在并行化代码时遇到问题，所以我在 NHibernate Profiler 中查看是否可以对这种情况有所了解。中途它开始报告“在多个线程中使用单个 session 可能是一个错误”。

现在，根据 NHibernate Profiler 的说法，有问题的代码在迭代器内部(因此它并没有试图在 Parallel.ForEach 操作的其他地方实现某些东西)。所以我添加了一些我自己的代码，以便我可以检测 NHibernate Profiler 是什么，我看到了同样的东西。

从多个线程调用迭代器方法 - 我认为这是不可能的，因为其他人似乎也这么认为，例如这另一个 SO 答案:https://stackoverflow.com/a/26553810/8152

问题的简化演示

为了演示这个问题(不需要我所有无关的 gubbins 处理 NHibernate 等)我写了一个简单的控制台应用程序来显示同样的问题:

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Parallel.ForEach(YieldedNumbers(), (n) => { Thread.Sleep(n); });
        Console.WriteLine("Done!");
        Console.ReadLine();
    }

    public static IEnumerable<int> YieldedNumbers()
    {
        Random rnd = new Random();
        int lastKnownThread = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
        int detectedSwitches = 0;
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            int currentThread = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            if (lastKnownThread != currentThread)
            {
                detectedSwitches++;
                Console.WriteLine(
                    $"{detectedSwitches}: Last known thread ({lastKnownThread}) is not the same as the current thread ({currentThread}).");
                lastKnownThread = currentThread;
            }
            yield return rnd.Next(100,250);
        }
    }
}

在我的测试运行中，线程在 1000 次迭代中切换了 157 到 174 次。 Sleep 模拟我的操作所花费的时间。

总结

如果 .NET 中实现的迭代器模式本质上不是线程安全的，为什么 Parallel.ForEach 会这样做？和;什么是能够以安全的方式(在一个线程上)获取迭代器当前公开的数据，然后在多个线程上处理它的好解决方案？ (例如，有没有办法强制迭代器回到一个线程？或者迭代器也必须是线程安全的以及为每次迭代调用的操作？或者完全是其他一些解决方案？)

版本历史

• 更新了摘要，希望能避免或减少我原来问题的 XY 问题。

Answer 1

Is there any way to force the iterator back onto one thread?

不，您必须显式处理多个线程调用迭代器的情况。在幕后，如果多个线程正在调用 IEnumerator.MoveNext()，迭代器将按照它被告知的程度继续前进。这里没有发生隐式同步。

@JonSkeet blogged a while back关于锁定迭代。尽管我必须说这对我来说看起来像是 XY 问题，但您是否应该从多个线程并行调用 NHibernate？它是上下文线程安全的吗？这些是您在使用线程安全迭代器之前应该考虑的问题。