多线程枚举安全的List

2/11/2016来源:C#应用人气:2343

  最近在做windows runtime下APP开发的工作。在Service层请求返回后,往往会通过回调的形式来通知UI更新数据。多个线程操作经常出现foreach抛出异常:System.InvalidOperationException: 集合已修改;可能无法执行枚举操作,导致APP crash。

  在网上搜索了一下,得出以下结论:

  1.   实现一个真正线程安全的List是很困难的,具体可以参考这篇Why are thread safe collections so hard?。
  2.   使用ConcurrentBag<T>,微软给出的线程安全的集合,缺点是unordered。如果集合依赖内部元素的顺序,就不太合适了。
  3.   实现一个枚举安全的List,所需的工作量相对小很多,甚至仅需要给已用到的List操作加上lock。

  以下是一个最小化实现的枚举安全的List。因为实际工程中,需要枚举安全的集合仅用到了Add,Count,索引等操作,所以继承了IEnumerable接口,而不是IList。同时也不影响使用Linq to objects的扩展方法,真是偷了一个大懒。

    class EnumerationSafeList<T> : IEnumerable<T>
    {
        PRivate List<T> innerList = new List<T>();

        private object lockObject = new object();

        public IEnumerator<T> GetEnumerator()
        {
            return Clone().GetEnumerator();
        }

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return Clone().GetEnumerator();
        }

        public void Add(T item)
        {
            lock(lockObject)
            {
                innerList.Add(item);
            }
        }

        public void Remove(T item)
        {
            lock(lockObject)
            {
                innerList.Remove(item);
            }
        }

        public int Count
        {
            get
            {
                lock(lockObject)
                {
                    return innerList.Count;
                }
            }
        }

        public T this[int index]
        {
            get
            {
                lock(lockObject)
                {
                    return innerList[index];
                }
            }
            set
            {
                lock(lockObject)
                {
                    innerList[index] = value;
                }
            }
        }

        private List<T> Clone()
        {
            var cloneList = new List<T>();
            lock(lockObject)
            {
                foreach (var item in innerList)
                {
                    cloneList.Add(item);
                }
            }
            return cloneList;
        }
    }

  代码对Add,Remove,Count和索引四个操作加了lock,同时在枚举时通过加lock并返回当前集合的副本,来避免遍历时因为其他线程的修改而抛出异常。

  如果代码需要List类型的全部方法,就需要进一步修改,把IEnumerable改成IList并实现接口,就可以得到一个完整的“data thread safe list”。

  完整的代码及测试用的程序:代码