关于c＃：同时迭代并对泛型集合执行操作

Iterate and do operations on a generic collection concurrently

我用C异步袜子创建了一个游戏模拟程序。我需要同时删除/添加集合(保存客户端的列表)上的&do迭代。我目前使用的是"锁"，不过，这是一个巨大的性能下降。我也不想使用"本地列表/副本"来保持列表的最新。我听说过"ConcurrentBags"，但是，我不确定它们对于迭代有多安全(例如，如果一个线程从列表中删除了一个元素，而另一个线程正在对其进行迭代！)？)

你有什么建议？

编辑：这里有一种情况当一个包被发送到一个房间中的所有用户时

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lock (parent.gameClientList)
{
for (int i = 0; i <= parent.gameClientList.Count() - 1; i++) if (parent.gameClientList[i].zoneId == zoneId) parent.gameClientList[i].SendXt(packetElements); //if room matches - SendXt sends a packet
}

当新客户机连接时

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Client connectedClient = new Client(socket, this);
lock (gameClientList)
{
gameClientList.Add(connectedClient);
}

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客户机断开连接时的情况相同。

我要求一个更好的选择(性能方面)，因为锁会减慢一切。

相关讨论

你读过关于ConcurrentBag的文档了吗？msdn.microsoft.com/en-us/library/dd381779.aspx
你想发生什么还不清楚。如果一个线程正在迭代一个集合，并且删除了一个项，那么您希望发生什么。"迭代"是指在某个时间点对集合进行快照吗？总是退回你还没有得到的物品，直到没有，或者什么？
有时，我必须向特定房间中的每个用户发送一个包，这就是我使用迭代检查我的房间ID是否与他们的房间ID匹配的时候。如果我没有锁定客户端列表，它将抛出一个异常(集合被修改了..)。
@加布是的，它抛出了一个例外，因为它不知道应该做什么。你想让它做什么？修改集合时应返回什么？
我不想打扰你。我希望每一个线程中的每一个任务都能被正确地完成。
@加布"做得好"毫无意义。正如我告诉过你的好几次，没有明显的"正确"结果。尚不清楚应该发生什么，这就是引发异常的原因。你需要准确地定义需要发生什么，才能得到答案。除了抛出一个异常，你对任何结果都满意吗？这很容易，但是很快你就会回来，得到一些意想不到的结果，你想要"修复"，因为你没有定义在异常修改的情况下该怎么做。
你真的需要展示代码，因为你在谈论和描述一个"任意"的情况，但是你想要一个适用于未提供问题的具体答案。
我正在寻找另一种选择。我在我的文章中提供了几个例子。
ConcurrentBag将为您制作一个副本，供您进行迭代，允许任何其他人在迭代期间对其进行修改。
ReaderWriter锁的性能不像以前那么高。如果与修改列表的频率相比，您对列表进行了大量的迭代，那么您可能能够保持自己的方法，但性能会得到提升。实际上，许多线程可以同时读取，但是当一个线程想要写入时，它会获得独占访问权(类似于现在使用的锁)。msdn.microsoft.com/en-us/library/&hellip；

每次您同时执行某项操作时，都会因任务管理(即锁)而丢失。我建议您看看您的流程中的瓶颈是什么。您似乎有一个共享内存模型，而不是消息传递模型。如果您知道需要立即修改整个集合，那么可能没有一个好的解决方案。但是，如果您在某个特定的顺序中进行更改，那么您可以利用该顺序来防止延迟。锁是悲观并发的一种实现。您可以切换到乐观并发模型。一方面成本在等待，另一方面成本在缩减。同样，实际的解决方案取决于您的用例。

听起来问题在于，您在foreach循环中完成了所有工作，并且锁定添加/删除方法的时间太长。解决这个问题的方法是在集合被锁定时快速复制它，然后您可以关闭锁并在副本上迭代。

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Thing[] copy;
lock(myLock) {
copy = _collection.ToArray();
}
foreach(var thing in copy) {...}

缺点是，当您开始操作该副本的某个对象时，它可能已从原始集合中删除，因此您可能不想再对其进行操作。这是另一件事，你只需要找出需求。如果这是一个问题，一个简单的选项是锁定循环的每个迭代，当然这会减慢速度，但至少在循环运行的整个过程中不会锁定：

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foreac(var thing in copy) {
lock(myLock) {
if (_collection.Contains(thing)) //check that it's still in the original colleciton
DoWork(thing); //If you can move this outside the lock it'd make your app snappier, but it could also cause problems if you're doing something"dangerous" in DoWork.
}
}

号

如果这就是你所说的"本地副本"，那么你可以忽略这个选项，但我想我会提供它，以防你意味着其他事情。

ConcurrentBag的问题在于它无序，所以您不能像当前那样按索引提取项目。但是，您可以通过foreach迭代它以获得相同的效果。这个迭代将是线程安全的。如果在迭代过程中添加或删除了一个项，它将不会变为bizerk。

不过，ConcurrentBag还有另一个问题。它实际上在内部将内容复制到一个新的List以使枚举器正常工作。因此，即使您只想通过枚举器选择一个项目，由于枚举器的工作方式，它仍然是一个O(N)操作。你可以通过拆卸来验证这一点。

但是，根据您更新的上下文线索，我认为这个集合将很小。似乎每个"游戏客户端"只有一个条目，这意味着它可能会存储少量的项目，对吗？如果这是正确的，那么GetEnumerator方法的性能将主要是微不足道的。

你也应该考虑ConcurrentDictionary。我注意到你正在尝试匹配基于zoneId的集合中的项目。如果您将这些项存储在由zoneId键控的ConcurrentDictionary中，那么您根本不需要迭代集合。当然，这假设每个zoneId只有一个条目，但情况可能并非如此。

你提到你不想使用"本地列表/副本"，但你从来没有说原因。我认为你应该重新考虑一下原因。

迭代可以是无锁的。
添加和删除项目似乎是代码中不常见的基于上下文的线索。

有两种模式可以让列表复制策略工作得非常好。我在这里和这里的答案中都谈到了它们。