.Net 4.0并行编程-如何将数据写入并发集合？

Question

我有一个网格，其定义为：List>，其中“Cell”是我的自定义类。 我的程序有几个线程，它们访问网格上的各种坐标，并更改“Cell”类中的数据。但我一次只希望一个线程将数据写入“Cell”对象。 我认为使用并发集合（例如 ConcurrentBag）会很有用，但似乎所有并发集合都只有添加项目或从集合中删除它们的方法。似乎没有线程安全的方法来更改此类集合中保存的数据。

我在这里遗漏了一些东西，还是没有“简单的方法”来使用这样的集合来做到这一点？

Answer 1

您可以简单地使用互斥体来对单元格内容进行线程安全访问。它的工作原理如下：

class Cell{

 private static Mutex mut = new Mutex();

    private static void SetResource(...)
    {
        // Wait until it is safe to enter.
        mut.WaitOne();

        //change cell contents here...

        // Release the Mutex.
        mut.ReleaseMutex();
    }

   }

请参阅 http://msdn.microsoft .com/en-us/library/system.threading.mutex.aspx 了解更多详细信息。

Answer 2

你读过这篇论文吗？

.NET Framework 4 中的线程安全集合及其性能特征

使用 ConcurrentBag 的示例代码：

if (bag.TryTake(out node))
{
    for (int i = 0; i < node.Children.Count; i++)
    {
        bag.Add(node.Children[i]);
    }

    ProcessNode(node); //e.g. a short string comparison
}

您还可以看看ConcurrentDictionary 对添加和更新的支持。

Answer 3

并发集合的目的是作为一种安全修改集合本身的方法；不是项目。您必须将自己的同步原语添加到 Cell 类中。如果外部和内部 List 实例本身保持不变，则无需对它们应用同步。

您提到您将有很多读者，但只有一位作者。这是一个非常重要的细节。这意味着任何无锁同步策略都变得更加容易实现。然而，我不鼓励走这条路，因为它仍然很难走对路。但是，这也可能意味着 ReaderWriterLockSlim 可能比锁性能更好。

您必须对两者进行试验，看看哪一种能够提供可维护性和效率的最佳平衡。我的预感是，尽管有多个读取器和一个写入器，但传统的锁会执行得更快，但它值得测试。当输入代码时，手指确实要容易得多。

这是两者的示例代码。

public class Cell
{
  private object m_LockObject = new object();

  public object ReadMyState()
  {
    lock (m_LockObject)
    {
      // Return the data here.
    }    
  }

  public void ChangeMyState()
  {
    lock (m_LockObject)
    {
      // Make your changes here.
    }    
  }
}

和

public class Cell
{
  private ReaderWriterLockSlim m_LockObject = new ReaderWriterLockSlim();

  public object ReadMyState()
  {
    m_LockObject.EnterReadLock();
    try
    {
      // Return the data here.
    }
    finally
    {
      m_LockObject.ExitReadLock();
    }
  }

  public void ChangeMyState()
  {
    m_LockObject.EnterWriteLock();
    try
    {
      // Make your changes here.
    }
    finally
    {
      m_LockObject.ExitWriteLock();
    }
  }
}