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如何避免C# Parallel.ForEach的競態條件

c#
小樊
83
2024-10-09 12:43:44
欄目: 編程語言

要避免 C# 中的 Parallel.ForEach 競態條件,您需要確保在并行操作期間對共享資源的訪問是線程安全的。這可以通過以下幾種方式來實現:

  1. 使用鎖(Locks):在執行對共享資源的操作時,使用 lock 語句確保一次只有一個線程可以訪問資源。
object lockObject = new object();
Parallel.ForEach(items, item => {
    lock (lockObject) {
        // 訪問共享資源的代碼
    }
});
  1. 使用線程安全的數據結構:例如 ConcurrentQueue<T>ConcurrentBag<T>BlockingCollection<T> 等,這些數據結構在內部實現了線程安全機制。
ConcurrentQueue<int> queue = new ConcurrentQueue<int>();
Parallel.ForEach(items, item => {
    queue.Enqueue(item);
});
  1. 使用原子操作:對于簡單的數值操作,可以使用 Interlocked 類提供的原子操作方法,如 Interlocked.IncrementInterlocked.Decrement
int counter = 0;
Parallel.ForEach(items, item => {
    Interlocked.Increment(ref counter);
});
  1. 使用分區:將數據分成多個部分,每個部分在不同的線程中處理。這樣可以減少對共享資源的競爭。
int numOfPartitions = Environment.ProcessorCount;
var partitions = Partitioner.Create(items, numOfPartitions);
Parallel.ForEach(partitions, partition => {
    foreach (var item in partition) {
        // 處理每個分區的代碼
    }
});
  1. 避免全局狀態:盡量減少全局狀態的使用,因為它可能導致競態條件。如果必須使用全局狀態,請確保對其訪問進行同步。

  2. 使用 Parallel LINQ (PLINQ):PLINQ 可以讓您以聲明式方式編寫并行代碼,它會自動處理并行性和對共享資源的訪問。

var result = items.AsParallel().Where(item => {
    // 過濾條件
}).ToList();

總之,要避免 Parallel.ForEach 的競態條件,關鍵是確保對共享資源的訪問是線程安全的。您可以使用鎖、線程安全的數據結構、原子操作、分區等方法來實現這一目標。

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