UWP多線程枚舉安全的List


  最近在做windows runtime下APP開發的工作。在Service層請求返回后,往往會通過回調的形式來通知UI更新數據。多個線程操作經常出現foreach拋出異常:System.InvalidOperationException: 集合已修改;可能無法執行枚舉操作,導致APP crash。

  在網上搜索了一下,得出以下結論:

  1.   實現一個真正線程安全的List是很困難的,具體可以參考這篇Why are thread safe collections so hard?。
  2.   使用ConcurrentBag<T>,微軟給出的線程安全的集合,缺點是unordered。如果集合依賴內部元素的順序,就不太合適了。
  3.   實現一個枚舉安全的List,所需的工作量相對小很多,甚至僅需要給已用到的List操作加上lock。

  以下是一個最小化實現的枚舉安全的List。因為實際工程中,需要枚舉安全的集合僅用到了Add,Count,索引等操作,所以繼承了IEnumerable接口,而不是IList。同時也不影響使用Linq to objects的擴展方法,真是偷了一個大懶。

    class EnumerationSafeList<T> : IEnumerable<T>
    {
        private List<T> innerList = new List<T>();

        private object lockObject = new object();

        public IEnumerator<T> GetEnumerator()
        {
            return Clone().GetEnumerator();
        }

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return Clone().GetEnumerator();
        }

        public void Add(T item)
        {
            lock(lockObject)
            {
                innerList.Add(item);
            }
        }

        public void Remove(T item)
        {
            lock(lockObject)
            {
                innerList.Remove(item);
            }
        }

        public int Count
        {
            get
            {
                lock(lockObject)
                {
                    return innerList.Count;
                }
            }
        }

        public T this[int index]
        {
            get
            {
                lock(lockObject)
                {
                    return innerList[index];
                }
            }
            set
            {
                lock(lockObject)
                {
                    innerList[index] = value;
                }
            }
        }

        private List<T> Clone()
        {
            var cloneList = new List<T>();
            lock(lockObject)
            {
                foreach (var item in innerList)
                {
                    cloneList.Add(item);
                }
            }
            return cloneList;
        }
    }

  代碼對Add,Remove,Count和索引四個操作加了lock,同時在枚舉時通過加lock並返回當前集合的副本,來避免遍歷時因為其他線程的修改而拋出異常。

  如果代碼需要List類型的全部方法,就需要進一步修改,把IEnumerable改成IList並實現接口,就可以得到一個完整的“data thread safe list”。

  完整的代碼及測試用的程序:代碼


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