队列.Dequeue 返回 null

Question

我有一个场景，其中

• 多个线程正在向队列推送数据

• 只有一个线程正在使用下面的代码处理数据

-

  while ( Continue )
  {
        while ( queue.Count > 0 )
        {
             MyObj o = queue.Dequeue();
             someProcess(o);
        }
        myAutoResetEvent.WaitOne();
  }

但有时，queue.Dequeue() 在上面的场景中返回 null 什么给出？

Answer 1

您需要阅读此内容博客文章。

另外，这是用于线程之间通信的“通道”的一个非常小的框架：

public class Channel<T>
{
    private readonly Queue<T> _queue = new Queue<T>();

    public void Enqueue(T item)
    {
        lock (_queue)
        {
            _queue.Enqueue(item);
            if (_queue.Count == 1)
                Monitor.PulseAll(_queue);
        }
    }

    public T Dequeue()
    {
        lock (_queue)
        {
            while (_queue.Count == 0)
                Monitor.Wait(_queue);

            return _queue.Dequeue();
        }
    }
}

Answer 2

您需要同步对队列的访问。将 lock 语句放在访问队列（读取和写入）的所有代码部分周围。如果您从多个线程同时访问队列，则内部结构可能会被损坏，并且几乎任何事情都可能发生。

Answer 3

你说：

多个线程正在将数据推送到队列

Queue.Enqueue 方法不是线程安全的。这意味着工作是在 Enqueue 方法内完成的，如果多个线程调用该方法，则需要同步该方法。一个简单的示例是更新 Count 属性。可以肯定的是，Enqueue 方法中的某处有一行看起来像这样的内容：

++count;

但众所周知，这不是一个原子操作。实际上更像是这样的（就实际发生的情况而言）：

int newCount = count + 1;
count = newCount;

假设 count 当前为 5，并且线程 1 超过了 int newCount = count + 1...然后线程 1 会想：“好吧，现在计数是 5，所以我将其设为 6。”但执行的下一个操作是线程 2 到达 int newCount = count + 1 并思考与线程 1 相同的事情（“计数现在为 6”）。因此，刚刚将两个项目添加到队列中，但计数仅从 5 增加到 6。

这只是一个非常基本的示例，说明像 Queue.Enqueue 这样的非线程安全方法是如何工作的当访问不同步时可能会变得混乱。它没有具体解释你的问题中发生了什么；我的目的只是指出您所做的事情不是线程安全的，并且会导致意外行为。

Answer 4

Guffa 是正确的，有多个线程读取和写入队列会导致问题，因为 Queue不是线程安全的。

如果您使用的是 .NET 4，请使用 ConcurrentQueue类，它是线程安全的。如果您不是使用 .NET 3 或更早版本，您可以自己进行锁定（正如 Guffa 指出的那样），也可以使用第 3 方库。

Answer 5

确保没有任何东西将 null 值推入队列。允许 null 作为排队值。另外，根据此文档，只有Queue; 的静态成员是线程安全的，所以要小心跨线程的读写。

Answer 6

为什么不这样解决问题呢？

while (IsRunning)
{
    do
    {
        MyObj myObj = queue.Dequeue();
        if (myObj != null)
        {
            DoSomethingWith(myObj);
        }
    } while (myObj != null);

    myAutoResetEvent.WaitOne();
}

更新

好吧，在阅读了 Earwickers 的评论和所有其他答案后，你是对的，我只是错了。因此请不要在多线程上下文中使用上面的代码。

Answer 7

如果您碰巧使用非通用队列（不是我建议使用它），您可以使用 Queue.Synchronized 方法来获取线程安全包装器：

Queue queue = Queue.Synchronized(new Queue());

否则您应该像其他人建议的那样自行锁定。