c# - 当必须锁定每个列表元素时，多个线程应该如何访问列表？

Question

我有一个“模块”类列表，List<Module> modules .这些模块每个都包含自己的公共(public)对象，在访问数据时用作锁。假设我有几个线程在随机时间对这些模块执行处理。目前我让每个线程按顺序对模块执行处理，如下所示:

foreach (Module module in modules)
{
    lock (module.Locker)
    {
        //Do stuff
    }
}

到目前为止一切正常，但我感觉有很多不必要的等待。例如，如果两个线程一个接一个地启动，但第一个正在执行繁重的处理而第二个不是，则第二个线程将不得不在第一个线程执行其处理时等待每个模块。

这就是问题所在:是否有一种“正确”或“最有效”的方式来锁定列表中的元素？我打算这样做:

foreach (Module module in modules.Randomize())
{
    lock (module.Locker)
    {
        //Do stuff
    }
}

其中“Randomize()”只是一个扩展方法，它以随机顺序返回列表的元素。但是，我想知道是否有比随机更好的方法？

Answer 1

假设锁内的工作量巨大且竞争激烈。我引入了创建新 List<T> 的额外开销并从中删除项目。

public void ProcessModules(List<Module> modules)
{
    List<Module> myModules = new List<Module>(modules);//Take a copy of the list
    int index = myModules.Count - 1;
    while (myModules.Count > 0)
    {
        if (index < 0)
        {
            index = myModules.Count - 1;
        }

        Module module = myModules[index];
        if (!Monitor.TryEnter(module.Locker))
        {
            index--;
            continue;
        }

        try
        {
            //Do processing module
        }
        finally
        {
            Monitor.Exit(module.Locker);
            myModules.RemoveAt(index);
            index--;
        }
    }
}

此方法所做的是获取传入模块的副本，然后尝试获取锁，如果无法获取锁(因为另一个线程拥有它)，它会跳过并继续前进。完成列表后，它再次查看是否有另一个线程释放了锁，如果没有再次跳过它并继续前进。这个循环一直持续到我们处理完列表中的所有模块。

这样，我们就不会等待任何争用的锁，我们只会继续处理未被另一个线程锁定的模块。