命名空间 System.Collections.Concurrent 包括多个集合类,这些类既是线程安全又可缩放的。 多个线程可以安全地高效地添加或删除这些集合中的项,而无需在用户代码中进行额外的同步。 编写新代码时,请使用并发集合类将多个线程同时写入集合。 如果只是从共享集合中读取,则可以使用命名空间中的 System.Collections.Generic 类。
System.Collections 和 System.Collections.Generic
命名空间中的 System.Collections 集合类包括 ArrayList 和 Hashtable。 这些类通过 Synchronized
属性提供一些线程安全性,该属性返回集合周围的线程安全包装器。 封装器的工作原理是在每次添加或删除操作时锁定整个集合。 因此,每个尝试访问集合的线程必须等待,直到轮到它获取锁定。 此过程不可缩放,并且可能会导致大型集合的性能显著下降。 此外,该设计不受争用条件的保护。 有关详细信息,请参阅 泛型集合中的同步。
命名空间中的 System.Collections.Generic 集合类包括 List<T> 和 Dictionary<TKey,TValue>。 与System.Collections类相比,这些类提供了更好的类型安全性和性能。 但是,类 System.Collections.Generic 不提供任何线程同步;当用户同时在多个线程上添加或删除项时,用户代码必须提供所有同步。
建议在命名空间中使用 System.Collections.Concurrent 并发集合类,因为它们提供类型安全性,而且更高效且完整的线程安全性。
细粒度锁定和无锁机制
某些并发集合类型使用轻型同步机制,例如SpinLock,SpinWaitSemaphoreSlim和CountdownEvent。 通常,这些同步类型在将线程置于实际 状态之前会在短时间内使用“繁忙旋转”Wait
。 预计等待时间较短时,旋转比等待所消耗的计算资源少得多,因为后者涉及资源消耗量大的内核转换。 对于使用旋转的集合类,这种效率意味着多个线程可以高速率添加和删除项。 有关旋转与阻塞的详细信息,请参阅 SpinLock 和 SpinWait。
ConcurrentQueue<T>类和ConcurrentStack<T>类根本不使用锁。 相反,它们依赖于 Interlocked 操作实现线程安全性。
注释
由于并发集合类支持ICollection,因此它们为IsSynchronized属性和SyncRoot属性提供实现,即使这些属性无关。
IsSynchronized
始终返回 false
,而 SyncRoot
始终是 null
(在 Visual Basic 中为 Nothing
)。
下表列出了命名空间中的 System.Collections.Concurrent 集合类型:
类型 | DESCRIPTION |
---|---|
BlockingCollection<T> | 为实现 IProducerConsumerCollection<T> 的所有类型提供限制和阻止功能。 有关详细信息,请参阅 BlockingCollection 概述。 |
ConcurrentDictionary<TKey,TValue> | 键值对字典的线程安全实现。 |
ConcurrentQueue<T> | FIFO(先进先出)队列的线程安全实现。 |
ConcurrentStack<T> | 后进先出(LIFO)堆栈的线程安全实现。 |
ConcurrentBag<T> | 无序元素集合的线程安全实现。 |
IProducerConsumerCollection<T> | 类型必须实现以在 BlockingCollection 中使用的接口。 |
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标题 | DESCRIPTION |
---|---|
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