multithreading.NET队列问题

我的代码中有一个奇怪的错误。 这是非常罕见的（可能每隔几周发生一次），但它在那里，我不知道为什么。

我们有2个线程在运行，1个线程获取网络消息并将它们添加到队列中，如下所示：

DataMessages.Enqueue(new DataMessage(client, msg)); 

另一个线程将消息从此队列中取出并处理它们，如下所示：

 while (NetworkingClient.DataMessages.Count > 0) { DataMessage message = NetworkingClient.DataMessages.Dequeue(); switch (message.messageType) { ... } } 

但是，每隔一段时间我就会在行switch (message.messageType)上得到一个NullReferenceException，我可以在调试器中看到该消息为null。

将空值放入队列是不可能的（参见代码的第一位），这些是使用队列的唯一两件事。

队列是不是线程安全的，是不是我在另一个线程入队的确切时刻出列，这会导致故障？

Answer 1

  while (NetworkingClient.DataMessages.Count > 0) { // once every two weeks a context switch happens to be here. DataMessage message = NetworkingClient.DataMessages.Dequeue(); switch (message.messageType) { ... } } 

…当你在那个位置得到那个上下文切换时，第一个表达式（ NetworkingClient.DataMessages.Count > 0 ）的结果对于两个线程都是真的，并且得到Dequeue()操作的那个首先获得对象并且第二个线程得到一个null（而不是InvalidOperationException，因为Queue的内部状态没有完全更新以抛出正确的exception）。

现在您有两种选择：

1. 使用.NET 4.0 ConcurrentQueue

2. 重构你的代码：

并让它看起来像这样：

 while(true) { DataMessage message = null; lock(NetworkingClient.DataMessages.SyncRoot) { if(NetworkingClient.DataMessages.Count > 0) { message = NetworkingClient.DataMessages.Dequeue(); } else { break; } } // .. rest of your code } 

编辑：更新以反映Heandel的评论。

Answer 2

队列是不是线程安全的，是不是我在另一个线程入队的确切时刻出列，这会导致故障？

究竟。 Queue不是线程安全的。 线程安全队列是System.Collections.Concurrent.ConcurrentQueue 。 用它代替来解决你的问题。

Answer 3

如果您对确切原因感兴趣：

Enqueue看起来像这样：

 this._array[this._tail] = item; this._tail = (this._tail + 1) % this._array.Length; this._size++; this._version++; 

并且像这样Dequeue ：

 T result = this._array[this._head]; this._array[this._head] = default(T); this._head = (this._head + 1) % this._array.Length; this._size--; this._version++; 

比赛是这样的：

• 队列中有1个元素（head == tail），因此您的读者线程开始出列但在Dequeue的第一行后被中断
• 然后将另一个元素排队并放置在此时等于head位置tail 。
• 现在Dequeue恢复并覆盖由Enqueue插入的元素， default(T)
• 下次调用dequeue时，您将获得默认值（T）（在您的情况下为null）而不是实际值