c# - 这个 StaticRandom 类是线程安全的吗？

Question

我正在编写的程序是一个游戏服务器，它将在单独的线程中有多个 session 。为了避免不必要的锁等待时间，添加了[ThreadStatic]。

该程序将包含一些异步函数和ThreadSafeStaticRNG(此类)将在异步中使用。

public class ThreadSafeStaticRNG 
{
    [ThreadStatic]
    static Random r = new Random();

    /// <summary>
    /// get random number from [min,max)
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public static int GetNext(int min, int max)
    {
        int n;
        lock (r)
        {
            n = r.Next(min, max);
        }
        return n;
    }
}

我需要验证;

1. 据我了解，使用 async/Task 创建的工作线程不会有单独的 ThreadStatic 实例。所以锁是必要的。
2. 如果以上为真，lock中唯一的限制是await不能在lock中使用。所以在async function中使用lock是安全的。
3. (edit) lock (r) for r 实例，可以吗？官方文档和我看的其他代码只为lock创建了其他object。

Answer 1

显示的代码(过度)线程安全且不正确(可以生成相同/同步的随机值)。

ThreadStatic保证每个线程(手动创建或从线程池中获取)都有自己的变量实例。因此，只要您不在外部公开该变量(如您的代码所示)，您就不需要锁定。

每个线程在每个时刻只能运行一个函数——无论它是 async 方法的一部分还是传递给线程的函数。线程不会在执行过程中在函数之间切换，因此不可能在同一个线程上同时并行调用 GetNext 的两次调用。

请注意，快速创建多个 Random 对象会导致 Random number generator only generating one random number - 检查这个特别的 answer用于正确初始化此类每线程实例 Random(使用增量种子)。