多線程下的集合安全

在多線程內使用集合，如果未對集合做任何安全處理，就非常容易出現系統崩潰或各種錯誤。最近的項目里，使用的是socket通信后再改變了某個集合，結果導致系統直接崩潰，且無任何錯誤系統彈出。

經排查，發現問題是執行某集合后，系統就會在一定時間內退出，最后發現是使用的一個字典集合出了問題。稍微思考后，就認定了是線程安全問題。因為此集合在其它幾個地方都有線程做循環讀取。

下面是我模擬的一個示例，沒有進行任何的安全處理：

 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 + "http://t" + item.Value);30                     //其它處理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，創建了一個Dictionary字典對像，程序運行時，輸出了下面的錯誤：

程序運行時，輸出了上面的錯誤，僅僅輸出了一行結果

這次測試有明顯示的錯誤提示，集合已修改;可能無法執行枚舉操作。

唉，真是一個常見的問題，在foreach的時侯又修改集合，就一定會出現問題了，因為foreach是只讀的，在進行遍歷時不可以對集合進行任何修改。

看到這里，我們會想到，如果使用for循環進行逆向獲取，也許可以解決此問題。

非常可惜，字典對像沒有使用索引號獲取的辦法，下面的表格轉自（http://m.survivalescaperooms.com/yang_sy/p/3678905.html）

從時間復雜度來講，從字典中通過鍵獲取值所耗費的時間分別如下：

• Hashtable, Dictionary和OrderedDictionary的時間復雜度為O(1)
• SortedDictionary和SortList的時間復雜度為O(logN)
• ListDictinary的時間復雜度為O(n)

這可如何是好，只能改為可排序的對像？然后使用for解決？

我突然想到，是否可以在循環時縮短foreach，來解決此問題呢？

想到可以在循環時先copy一份副本，然后再進行循環操作，編寫代碼，查找copy的方法。真是無奈，沒有提供任何的copy方法。唉！看來人都是用來被逼的，先改個對象吧：

把Dictionary修改成了Hashtable對像（也沒有索引排序）。代碼如下：

 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                     //其它處理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     }

代碼一如即往的報錯，錯誤信息一樣。使用copy法試試

 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