0

0

.NET中的并发集合(Concurrent Collections)是什么?如何在多线程环境中安全地使用集合?

幻夢星雲

幻夢星雲

发布时间:2025-11-20 16:29:28

|

303人浏览过

|

来源于php中文网

原创

.NET中的并发集合是线程安全的高性能集合,用于多线程环境下的数据共享。它们位于System.Collections.Concurrent命名空间中,包括ConcurrentQueue(FIFO队列)、ConcurrentStack(LIFO栈)、ConcurrentBag(无序集合,支持线程本地存储)和ConcurrentDictionary(线程安全字典)。相比对普通集合使用lock加锁,并发集合采用细粒度锁或无锁算法,减少竞争,提升吞吐量,尤其在读多写少场景下优势明显。使用时应调用其原子方法如TryAdd、TryDequeue等,避免“检查后操作”逻辑,枚举时理解其为快照而非实时视图。示例中ConcurrentBag用于多线程日志收集,主线程安全遍历输出。正确选择并使用并发集合可提高程序安全性与性能,无需额外加锁。

.net中的并发集合(concurrent collections)是什么?如何在多线程环境中安全地使用集合?

.NET中的并发集合(Concurrent Collections)是一组专为多线程环境设计的线程安全集合类,位于System.Collections.Concurrent命名空间中。它们在高并发场景下能有效避免多个线程同时访问集合时出现的数据竞争、异常或状态不一致问题,无需开发者手动加锁即可实现线程安全操作。

常见的并发集合类型

.NET提供了几种常用的并发集合,每种适用于不同的使用场景:

  • ConcurrentQueue:线程安全的先进先出(FIFO)队列,适合生产者-消费者模式。
  • ConcurrentStack:线程安全的后进先出(LIFO)
  • ConcurrentBag:无序的线程安全集合,适合对象可以重复且顺序无关的场景,内部做了性能优化,每个线程有本地副本。
  • ConcurrentDictionary:线程安全的字典,支持高效的并发读写操作,提供原子性的添加、更新和删除方法。

为什么使用并发集合而不是普通集合加锁?

使用lock保护普通集合(如ListDictionary)虽然也能实现线程安全,但存在性能瓶颈和死锁风险。并发集合通过细粒度锁、无锁算法(lock-free)等机制,在保证安全的同时提升吞吐量。

例如,ConcurrentDictionary在读操作远多于写操作时性能极佳,因为多个线程可以同时读取;而传统Dictionary加锁会阻塞所有其他线程。

Ideogram
Ideogram

Ideogram是一个全新的文本转图像AI绘画生成平台,擅长于生成带有文本的图像,如LOGO上的字母、数字等。

下载

如何在多线程环境中安全使用并发集合?

使用并发集合的关键是理解其提供的原子操作,并避免在外部引入非线程安全的操作序列。

  • 使用TryAddTryUpdateTryRemove等方法操作ConcurrentDictionary,这些方法返回bool表示操作是否成功。
  • ConcurrentQueue使用TryDequeue从队列取出元素,避免先检查Count再取值——这种“检查后操作”在多线程下可能失效。
  • 遍历并发集合时,应意识到枚举器反映的是某一时刻的快照,不能保证实时一致性,但仍可安全迭代。

示例:使用ConcurrentBag收集日志消息

var logBag = new ConcurrentBag();

// 多个线程添加日志
Task.Run(() => logBag.Add("Error occurred"));
Task.Run(() => logBag.Add("User logged in"));

// 主线程汇总
foreach (var msg in logBag)
{
    Console.WriteLine(msg);
}

基本上就这些。并发集合让多线程编程更安全、更高效,关键是选择合适的类型并正确使用其API。不要在并发集合上自行加锁,也不要假设操作是即时可见的,遵循文档推荐的模式即可。

相关专题

更多
counta和count的区别
counta和count的区别

Count函数用于计算指定范围内数字的个数,而CountA函数用于计算指定范围内非空单元格的个数。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

196

2023.11.20

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

386

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

569

2023.08.10

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

479

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

页面置换算法
页面置换算法

页面置换算法是操作系统中用来决定在内存中哪些页面应该被换出以便为新的页面提供空间的算法。本专题为大家提供页面置换算法的相关文章,大家可以免费体验。

399

2023.08.14

PHP 高并发与性能优化
PHP 高并发与性能优化

本专题聚焦 PHP 在高并发场景下的性能优化与系统调优,内容涵盖 Nginx 与 PHP-FPM 优化、Opcode 缓存、Redis/Memcached 应用、异步任务队列、数据库优化、代码性能分析与瓶颈排查。通过实战案例(如高并发接口优化、缓存系统设计、秒杀活动实现),帮助学习者掌握 构建高性能PHP后端系统的核心能力。

98

2025.10.16

c++主流开发框架汇总
c++主流开发框架汇总

本专题整合了c++开发框架推荐,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

80

2026.01.09

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Rust 教程
Rust 教程

共28课时 | 4.3万人学习

HTML教程
HTML教程

共500课时 | 4.5万人学习

PHP自制框架
PHP自制框架

共8课时 | 0.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号