Net多线程编程—并发集合

并发集合

1 为什么使用并发集合？

原因主要有以下几点：

• System.Collections和System.Collections.Generic名称空间中所提供的经典列表、集合和数组都不是线程安全的，若无同步机制，他们不适合于接受并发的指令来添加和删除元素。
• 在并发代码中使用上述经典集合需要复杂的同步管理，使用起来很不方便。
• 使用复杂的同步机制会大大降低性能。
• NET Framework 4所提供的新的集合尽可能地减少需要使用锁的次数。这些新的集合通过使用比较并交换（compare-and-swap,CAS）指令和内存屏障，避免使用互斥的重量级锁。这对性能有保障。

注意：

与经典集合相比，并发集合会有更大的开销，因此在串行代码中使用并发集合无意义，只会增加额外的开销且运行速度比访问经典集合慢。

2 并发集合

1）ConcurrentQueue：线程安全的先进先出 (FIFO) 集合

主要方法：

• Enqueue(T item);将对象添加到集合结尾。
• TryDequeue(out T result); 尝试移除并返回位于集合开始处的对象，返回值表示操作是否成功。
• TryPeek(out T result);尝试返回集合开始处的对象，但不将其移除，返回值表示操作是否成功。

说明：

• ConcurrentQueue是完全无锁的，但当CAS操作失败且面临资源争用时，它可能会自旋并且重试操作。
• ConcurrentQueue是FIFO集合，某些和出入顺序无关的场合，尽量不要用ConcurrentQueue。

2）ConcurrentStack：线程安全的后进先出 (LIFO) 集合

主要方法及属性：

• Push(T item);将对象插入集合的顶部。
• TryPop(out T result);尝试弹出并返回集合顶部的对象，返回值表示操作是否成功。
• TryPeek(out T result);尝试返回集合开始处的对象，但不将其移除，返回值表示操作是否成功。
• IsEmpty { get; }指示集合是否为空。
• PushRange(T[] items);将多个对象插入集合的顶部。
• TryPopRange(T[] items);弹出顶部多个元素，返回结果为弹出元素个数。

说明：

• 与 ConcurrentQueue相似地，ConcurrentStack完全无锁的，但当CAS操作失败且面临资源争用时，它可能会自旋并且重试操作。
• 获取集合是否包含元素使用 IsEmpt