使用 Parallel.ForEach() 线程安全吗？

Question

本质上，我正在处理这个：

var data = input.AsParallel();
List<String> output = new List<String>();

Parallel.ForEach<String>(data, line => {
    String outputLine = ""; 
    // ** Do something with "line" and store result in "outputLine" **

    // Additionally, there are some this.Invoke statements for updating UI

    output.Add(outputLine);
});

输入是一个 List 对象。 ForEach() 语句对每个值进行一些处理，更新 UI，并将结果添加到 output List 中。这有什么本质上的错误吗？

注释：

• 输出顺序不重要

更新：

根据我收到的反馈，我添加了手动锁定 到 output.Add 语句，以及 UI 更新代码。

Answer 1

是的; List 不是线程安全的，因此从任意线程（很可能同时）向其添加临时内容是注定的。您应该使用线程安全列表，或者手动添加锁定。或者也许有一个Parallel.ToList。

另外，如果重要的话：将不保证插入顺序。

不过，这个版本是安全的：

var output = new string[data.Count];

Parallel.ForEach<String>(data, (line,state,index) =>
{
    String outputLine = index.ToString();
    // ** Do something with "line" and store result in "outputLine" **

    // Additionally, there are some this.Invoke statements for updating UI
    output[index] = outputLine;
});

这里我们使用index来更新每个并行调用的不同数组索引。

Answer 2

这有什么本质上的错误吗？

是的，一切。这些都不安全。列表在多个线程上并发更新并不安全，并且您无法从 UI 线程以外的任何线程更新 UI。

Answer 3

文档介绍了以下关于 List< 的线程安全性;T>:

此类型的公共静态（在 Visual Basic 中共享）成员是线程安全的。不保证任何实例成员都是线程安全的。

只要集合不被修改，List(Of T) 就可以同时支持多个读取器。通过集合进行枚举本质上不是线程安全的过程。在枚举与一个或多个写访问争用的极少数情况下，确保线程安全的唯一方法是在整个枚举期间锁定集合。要允许多个线程访问集合以进行读写，您必须实现自己的同步。

因此，output.Add(outputLine) 不是线程安全的，您需要自己确保线程安全，例如，将添加操作包装在锁中声明。

Answer 4

当您想要并行操作的结果时，PLINQ 比 < 更方便代码>并行类。您一开始就将 input 转换为 ParallelQuery:

ParallelQuery<string> data = input.AsParallel();

...但是随后您将 data 提供给 Parallel.ForEach，这将其视为标准 IEnumerable。所以 AsParallel() 被浪费了。它不提供任何并行化，仅提供开销。以下是使用 PLINQ 的正确方法：

List<string> output = input
    .AsParallel()
    .Select(line =>
    {
        string outputLine = ""; 
        // ** Do something with "line" and store result in "outputLine" **
        return outputLine;
    })
    .ToList();

您应该记住的一些差异：

1. Parallel 在 ThreadPool 默认情况下，但它是 可配置。 PLINQ 专门使用ThreadPool。
2. 默认情况下，Parallel 具有无限的并行性（它使用ThreadPool 的所有可用线程）。默认情况下，PLINQ 最多使用 Environment.ProcessorCount< /code>线程。

关于结果的顺序，PLINQ 默认情况下不保留顺序。如果您想保留顺序，可以附加 AsOrdered 运算符。