C# 多线程疑惑？

Cool_Breeze · 发表于 2021-3-20 18:01

本帖最后由 Cool_Breeze 于 2021-3-20 18:03 编辑

源代码：

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using System;
using System.Threading;
using System.Collections;
using System.Collections.Concurrent;

class Multimedia
{
    static Args[] argsArr = 
    {
        new Args(),
        new Args(),
        new Args(),
        new Args(),
    };
    
    public static void Main()
    {
        // 创建线程池
        Thread[] th = new Thread[4];
        for (int i=0; i<th.Length; i++)
        {
            th[i] = new Thread(Multimedia.getNumber);
            th[i].Name = i.ToString();
            th[i].Start(argsArr[i]);
        }
        
        // 向队列发送信息
        for (int i=0; i<20; i++)
        {
            Args.queue.Enqueue(i);
        }

        // 等待线程结束
        int flag = 0;
        while (true)
        {
            foreach (var n in th)
            {
                if (n.ThreadState == ThreadState.Stopped) flag++;
                else
                {
                    flag = 0;break;
                }
            }
            if (flag == th.Length) break;
        }
        
        // Thread.Sleep(2000);
        foreach (var n in argsArr)
            Console.WriteLine(n.GetCount()); // 最后结果 40 正确
        Console.ReadKey();
    }
    
    class Args
    {
        public static readonly ConcurrentQueue<int> queue = new ConcurrentQueue<int>(); // 只会创建一次
        private static object Lock = new object();
        private static int Count = 0;
        
        // private static readonly int[] extra = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        public static readonly object extraLock = new object();
        // private static int extraIdex = 0;        
        private readonly int[] extra = {1,2,3,4,5}; // 主线程信息发送完成，在发送这个信息
        private int extraIdex = 0;
        
        public void Add()
        {
            lock(Lock)
            {
                Count++;
                Console.WriteLine("++++++++++++++++++++++++++++++++++++{0}",Count);
            }
        }
        public int GetCount()
        {
            return Count;
        }
        
        // public int GetExtraAdd()
        // {
            // lock(extraLock) // 访问已经锁了
            // {
                // if (extraIdex >= extra.Length) return -1; // 使线程结束
                // else return extra[extraIdex++];
            // }
        // }
        public int GetExtraAdd() // 返回 extra 一个元素
        {
            int temp = 0;
            lock (extraLock)
            {
                if (extraIdex >= extra.Length) return -1; // 使线程结束
                temp = extra[extraIdex];
                extraIdex++;
                return temp;
            }
        }
    }
    
    static void getNumber(object argsEx)
    {
        Args args = argsEx as Args;
        int temp = 0;            
        while (true)
        {
            // 调用这条语句，最后结果就会受影响
            // Console.WriteLine("当前线程名：{0} 当前 Count：{1}", Thread.CurrentThread.Name, temp);
            try
            {
                Monitor.Enter(Args.queue);
                lock(Args.queue) // 只有保证这四个线程锁的是同一个引用对象就行
                {
                    if (Args.queue.TryDequeue(out temp) == false)
                    {
                        Args.queue.Enqueue(args.GetExtraAdd()); // 额外添加一点数据
                        continue;
                    }
                    if (temp == -1) break; // 线程结束
                }
                args.Add(); // 成功获取值以后Args.Count ++;
            }
            // catch
            // {
                // lock(Args.extraLock)
                // {                    
                    // Args.queue.Enqueue(args.GetExtraAdd()); // 额外添加一点数据
                // }
            // }
            finally
            {
                Monitor.Exit(Args.queue);
            }
        }
        Console.WriteLine("{0} 已经退出", Thread.CurrentThread.Name);
    }
}

输出正确结果为：
++++++++++++++++++++++++++++++++++++1
++++++++++++++++++++++++++++++++++++2
++++++++++++++++++++++++++++++++++++3
++++++++++++++++++++++++++++++++++++4
++++++++++++++++++++++++++++++++++++5
0 已经退出
++++++++++++++++++++++++++++++++++++6
++++++++++++++++++++++++++++++++++++7
++++++++++++++++++++++++++++++++++++8
++++++++++++++++++++++++++++++++++++9
++++++++++++++++++++++++++++++++++++10
1 已经退出
++++++++++++++++++++++++++++++++++++11
++++++++++++++++++++++++++++++++++++12
++++++++++++++++++++++++++++++++++++13
++++++++++++++++++++++++++++++++++++14
++++++++++++++++++++++++++++++++++++15
2 已经退出
++++++++++++++++++++++++++++++++++++16
++++++++++++++++++++++++++++++++++++17
++++++++++++++++++++++++++++++++++++18
++++++++++++++++++++++++++++++++++++19
++++++++++++++++++++++++++++++++++++20
++++++++++++++++++++++++++++++++++++21
++++++++++++++++++++++++++++++++++++22
++++++++++++++++++++++++++++++++++++23
++++++++++++++++++++++++++++++++++++24
++++++++++++++++++++++++++++++++++++25
++++++++++++++++++++++++++++++++++++26
++++++++++++++++++++++++++++++++++++27
++++++++++++++++++++++++++++++++++++28
++++++++++++++++++++++++++++++++++++29
++++++++++++++++++++++++++++++++++++30
++++++++++++++++++++++++++++++++++++31
++++++++++++++++++++++++++++++++++++32
++++++++++++++++++++++++++++++++++++33
++++++++++++++++++++++++++++++++++++34
++++++++++++++++++++++++++++++++++++35
++++++++++++++++++++++++++++++++++++36
++++++++++++++++++++++++++++++++++++37
++++++++++++++++++++++++++++++++++++38
++++++++++++++++++++++++++++++++++++39
++++++++++++++++++++++++++++++++++++40
3 已经退出
40
40
40
40
调用 107行这一行语句就会出现结果不对！！！
// 调用这条语句，最后结果就会受影响
// Console.WriteLine("当前线程名：{0} 当前 Count：{1}", Thread.CurrentThread.Name, temp);
错误结果小于 40 （这个结果会变动，不固定，有时候又是正确的）
错误输出：
当前线程名：0 当前 Count：0
当前线程名：1 当前 Count：0
当前线程名：0 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++1
当前线程名：1 当前 Count：1
++++++++++++++++++++++++++++++++++++2
当前线程名：1 当前 Count：2
当前线程名：1 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++3
当前线程名：1 当前 Count：1
++++++++++++++++++++++++++++++++++++4
当前线程名：1 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++5
当前线程名：1 当前 Count：1
++++++++++++++++++++++++++++++++++++6
当前线程名：1 当前 Count：2
++++++++++++++++++++++++++++++++++++7
当前线程名：1 当前 Count：3
++++++++++++++++++++++++++++++++++++8
当前线程名：1 当前 Count：4
++++++++++++++++++++++++++++++++++++9
当前线程名：1 当前 Count：5
++++++++++++++++++++++++++++++++++++10
当前线程名：1 当前 Count：6
++++++++++++++++++++++++++++++++++++11
当前线程名：1 当前 Count：7
++++++++++++++++++++++++++++++++++++12
当前线程名：1 当前 Count：8
++++++++++++++++++++++++++++++++++++13
当前线程名：1 当前 Count：9
++++++++++++++++++++++++++++++++++++14
当前线程名：1 当前 Count：10
++++++++++++++++++++++++++++++++++++15
当前线程名：1 当前 Count：11
++++++++++++++++++++++++++++++++++++16
当前线程名：1 当前 Count：12
++++++++++++++++++++++++++++++++++++17
当前线程名：1 当前 Count：13
++++++++++++++++++++++++++++++++++++18
当前线程名：1 当前 Count：14
++++++++++++++++++++++++++++++++++++19
当前线程名：0 当前 Count：0
当前线程名：3 当前 Count：0
当前线程名：1 当前 Count：15
当前线程名：2 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++20
当前线程名：0 当前 Count：16
++++++++++++++++++++++++++++++++++++21
当前线程名：3 当前 Count：17
++++++++++++++++++++++++++++++++++++22
当前线程名：1 当前 Count：18
++++++++++++++++++++++++++++++++++++23
当前线程名：2 当前 Count：19
++++++++++++++++++++++++++++++++++++24
当前线程名：2 当前 Count：3
++++++++++++++++++++++++++++++++++++25
当前线程名：2 当前 Count：1
当前线程名：2 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++26
当前线程名：2 当前 Count：1
当前线程名：2 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++27
当前线程名：2 当前 Count：2
当前线程名：2 当前 Count：0
当前线程名：0 当前 Count：0
当前线程名：3 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++28
当前线程名：2 当前 Count：3
当前线程名：2 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++29
当前线程名：2 当前 Count：4
++++++++++++++++++++++++++++++++++++30
当前线程名：2 当前 Count：4
当前线程名：2 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++31
当前线程名：2 当前 Count：5
当前线程名：2 当前 Count：0
当前线程名：0 当前 Count：0
当前线程名：1 当前 Count：0
3 已经退出
++++++++++++++++++++++++++++++++++++32
当前线程名：2 当前 Count：2
当前线程名：1 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++33
当前线程名：2 当前 Count：3
当前线程名：2 当前 Count：0
2 已经退出
当前线程名：0 当前 Count：0
++++++++++++++++++++++++++++++++++++34
当前线程名：1 当前 Count：5
1 已经退出
当前线程名：0 当前 Count：0
当前线程名：0 当前 Count：0
0 已经退出
34
34
34
34

Cool_Breeze · 发表于 2021-3-20 21:02

WolfAvenue 发表于 2021-3-20 20:03
你想要正确结果，好像是同步的吧，你代码逻辑有问题

替换第 93 行的 return -1 为 Thread.CurrentThread.Abort() 完美解决！
感谢！

WolfAvenue · 发表于 2021-3-20 18:01

Cool_Breeze 发表于 2021-3-20 19:04
对啊！ System.Collections.Queue，不是线程安全的！网上搜索查到 System.Collections.Concurrent 是线程 ...

你想要正确结果，好像是同步的吧，你代码逻辑有问题

WolfAvenue · 发表于 2021-3-20 18:55

脑阔痛，好复杂的样子，并发取队列？

Cool_Breeze · 发表于 2021-3-20 19:04

WolfAvenue 发表于 2021-3-20 18:55
脑阔痛，好复杂的样子，并发取队列？

对啊！ System.Collections.Queue，不是线程安全的！网上搜索查到 System.Collections.Concurrent 是线程安全的！
还是出现问题了！实在搞不明白，到底是哪里出了问题！

ykrne · 发表于 2021-3-20 19:41

尽量不要用 Thread, 用 Task

Cool_Breeze · 发表于 2021-3-20 20:36

WolfAvenue 发表于 2021-3-20 20:03
你想要正确结果，好像是同步的吧，你代码逻辑有问题

恩，我也有感觉，好像是114 更 118 这几行！
Args.queue.TryDequeue(out temp) == false 如果成功在 ConcurrentQueue<T> 开头处移除并返回了元素，则为 true；否则为 false。
其实就是主线程有一个20数量的列表，加（4个）子线程里面每个线程有一个5（4*5=20）数量的子列表，然后送入队列，求出取出的数量个数。老是不对。

Cool_Breeze · 发表于 2021-3-20 20:52

WolfAvenue 发表于 2021-3-20 20:03
你想要正确结果，好像是同步的吧，你代码逻辑有问题

GetExtraAdd 这个方法有问题， extraIdex 值大于数组长度后会一直返回 -1 那会导致其他线程退出了！

WolfAvenue · 发表于 2021-3-20 20:52

本帖最后由 WolfAvenue 于 2021-3-20 20:54 编辑

Cool_Breeze 发表于 2021-3-20 20:36
恩，我也有感觉，好像是114 更 118 这几行！
Args.queue.TryDequeue(out temp) == false 如果成功在 Con ...

你这个是测试的Demo吧，有实际用途？而且输出结果还是同步的，你这种思路不对哦

那是个线程都是异步的啊，虽然有lock 也是阻塞，还是要排队。

代码

[C#] 纯文本查看 复制代码

 lock(Args.queue) // 只有保证这四个线程锁的是同一个引用对象就行
                {
                    if (Args.queue.TryDequeue(out temp) == false)
                    {
                        Args.queue.Enqueue(args.GetExtraAdd()); // 额外添加一点数据
                        continue;
                    }
                    if (temp == -1) break; // 线程结束
                }
                args.Add(); // 成功获取值以后Args.Count ++;

每一个线程处理队列元素不一定是5个， if (temp == -1) 达到这条件，可能线程处理队列元素5， 6，7，8。。。。都有可能（因为先进了20个元素，一直在累加次数，然后并没有进GetExtraAdd()）

Cool_Breeze · 发表于 2021-3-20 20:53

ykrne 发表于 2021-3-20 19:41
尽量不要用 Thread, 用 Task

恩。Thread 不好控制！

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