多线程下的集合安全

多线程下的集合安全

在多线程内使用集合，如果未对集合做任何安全处理，就非常容易出现系统崩溃或各种错误。最近的项目里，使用的是socket通信后再改变了某个集合，结果导致系统直接崩溃，且无任何错误系统弹出。

经排查，发现问题是执行某集合后，系统就会在一定时间内退出，最后发现是使用的一个字典集合出了问题。稍微思考后，就认定了是线程安全问题。因为此集合在其它几个地方都有线程做循环读取。

下面是我模拟的一个示例，没有进行任何的安全处理：

 1 class PRogram 2     { 3         static MyCollection mycoll; 4         static void Main(string[] args) 5         { 6             mycoll = new MyCollection(); 7             Thread readT = new Thread(new ThreadStart(ReadMethod)); 8             readT.Start(); 9 10             Thread addT = new Thread(new ThreadStart(AddMethod));11             addT.Start();12             Console.ReadLine();13         }14         public static void AddMethod()15         {16             for(int i=0;i<10;i++)17             {18                 Thread.Sleep(500);19                 mycoll.Add("a"+i, i);20             }21         }22         public static void ReadMethod()23         {24             while (true)25             {26                 Thread.Sleep(100);27                 foreach (KeyValuePair<string, int> item in mycoll.myDic)28                 {29                     Console.WriteLine(item.Key + "//t" + item.Value);30                     //其它处理31                     Thread.Sleep(2000);32                 }33             }34         }35     }36     public class MyCollection37     {38         public Dictionary<string, int> myDic = new Dictionary<string, int>();39 40         public void Add(string key, int value)41         {42             if (myDic.ContainsKey(key))43             {44                 myDic[key] += 1;45             }46             else47             {48                 myDic.Add(key, value);49             }50         }51 52         public void Remove(string key)53         {54             if (myDic.ContainsKey(key))55             {56                 myDic.Remove(key);57             }58         }59     }

在上面的示例中，创建了一个Dictionary字典对像，程序运行时，输出了下面的错误：

程序运行时，输出了上面的错误，仅仅输出了一行结果

这次测试有明显示的错误提示，集合已修改;可能无法执行枚举操作。

唉，真是一个常见的问题，在foreach的时侯又修改集合，就一定会出现问题了，因为foreach是只读的，在进行遍历时不可以对集合进行任何修改。

看到这里，我们会想到，如果使用for循环进行逆向获取，也许可以解决此问题。

非常可惜，字典对像没有使用索引号获取的办法，下面的表格转自（http://www.VEVb.com/yang_sy/p/3678905.html）

从时间复杂度来讲，从字典中通过键获取值所耗费的时间分别如下：

• Hashtable, Dictionary和OrderedDictionary的时间复杂度为O(1)
• SortedDictionary和SortList的时间复杂度为O(logN)
• ListDictinary的时间复杂度为O(n)

这可如何是好，只能改为可排序的对像？然后使用for解决？

我突然想到，是否可以在循环时缩短foreach，来解决此问题呢？

想到可以在循环时先copy一份副本，然后再进行循环操作，编写代码，查找copy的方法。真是无奈，没有提供任何的copy方法。唉！看来人都是用来被逼的，先改个对象吧：

把Dictionary修改成了Hashtable对像（也没有索引排序）。代码如下：

 1  class Program 2     { 3         static MyCollection mycoll; 4         static void Main(string[] args) 5         { 6             mycoll = new MyCollection(); 7             Thread readT = new Thread(new ThreadStart(ReadMethod)); 8             readT.Start(); 9 10             Thread addT = new Thread(new ThreadStart(AddMethod));11             addT.Start();12             Console.ReadLine();13         }14         public static void AddMethod()15         {16             for(int i=0;i<10;i++)17             {18                 Thread.Sleep(500);19                 mycoll.Add("a"+i, i);20             }21         }22         public static void ReadMethod()23         {24             while (true)25             {26                 Thread.Sleep(100);27                 foreach (DictionaryEntry item in mycoll.myDic)28                 {29                     Console.WriteLine(item.Key + "      " + item.Value);30                     //其它处理31                     Thread.Sleep(2000);32                 }33             }34         }35     }36     public class MyCollection37     {38         public Hashtable myDic = new Hashtable();39         40         public void Add(string key, int value)41         {42             if (myDic.ContainsKey(key))43             {44                 45                 myDic[key] =Convert.ToInt32(myDic[key])+ 1;46             }47             else48             {49                 myDic.Add(key, value);50             }51         }52 53         public void Remove(string key)54         {55             if (myDic.ContainsKey(key))56             {57                 myDic.Remove(key);58             }59         }60     }

代码一如即往的报错，错误信息一样。使用copy法试试

 1 class Program 2     { 3         static MyCollection mycoll; 4         static void Main(string[] args) 5         { 6             mycoll = new MyCollection(); 7             Thread readT = new Thread(new ThreadStart(ReadMethod)); 8             readT.Start(); 9 10             Thread addT = new Thread(new ThreadStart(AddMethod));11             addT.Start();12             Console.ReadLine();13         }14         public static void AddMethod()15         {16             for(int i=0;i<10;i++)17             {18                 Thread.Sleep(500);19                 mycoll.Add("a"+i, i);20             }21         }22         public static void ReadMethod()23         {24             Hashtable tempHt = null;25             while (true)26             {27                 Thread.Sleep(10