（给DotNet加星标，提升.Net技能）

  转自：技术译民.cn/dotnet/csharp

  前言

  根据 .NET 官方文档的定义： Class 表示可由多个线程同时访问的线程安全的键/值对集合。

  这也是我们在并发任务中比较常用的一个类型，但它真的是绝对线程安全的吗？

  仔细阅读官方文档，我们会发现在文档的底部线程安全性小节里这样描述：

   的所有公共和受保护的成员都是线程安全的，可从多个线程并发使用。但是，通过一个由 实现的接口的成员（包括扩展方法）访问时，不保证其线程安全性，并且可能需要由调用方进行同步。

  也就是说，调用 本身的方法和属性可以保证都是线程安全的。但是由于 实现了一些接口（例如 、 和 等），使用这些接口的成员（或者这些接口的扩展方法）不能保证其线程安全性。System.Linq..ToList 方法就是其中的一个例子，该方法是 的一个扩展方法，在 实例上使用该方法，当它被其它线程改变时可能抛出 System. 异常。下面是一个简单的示例：

static void Main(string[] args)    {        var cd = new ConcurrentDictionary();        Task.Run(() =>        {            var random = new Random();            while (true)            {                var value = random.Next(10000);                cd.AddOrUpdate(value, value, (key, oldValue) => value);            }        });        while (true)        {            cd.ToList(); //调用 System.Linq.Enumerable.ToList，抛出 System.ArgumentException 异常        }    }

  System.Linq..ToList 扩展方法：

  发生异常是因为扩展方法 ToList 中调用了 List 的构造函数，该构造函数接收一个 类型的参数，且该构造函数中有一个对 的优化（由 实现的）。

  System...List 构造函数：

  在 List 的构造函数中，首先通过调用 Count 获取字典的大小c# 多线程并发，然后以该大小初始化数组，最后调用 CopyTo 将所有 项从字典复制到该数组。因为字典是可以由多个线程改变的，在调用 Count 后且调用 CopyTo 前，字典的大小可以增加或者减少。当 试图访问数组超出其边界时，将引发 异常。

   中实现的 .CopyTo 方法：

  如果您只需要一个包含字典所有项的单独集合，可以通过调用 . 方法来避免此异常。它完成类似的操作，但是操作之前先获取了字典的所有内部锁，保证了线程安全性。

  注意，不要将此方法与 System.Linq.. 扩展方法混淆，调用 . 像 .ToList 一样，可能引发 System. 异常。

  看下面的代码中：

static void Main(string[] args)    {        var cd = new ConcurrentDictionary();        Task.Run(() =>        {            var random = new Random();            while (true)            {                var value = random.Next(10000);                cd.AddOrUpdate(value, value, (key, oldValue) => value);            }        });        while (true)        {            cd.ToArray(); //ConcurrentDictionary.ToArray, OK.        }    }

  此时调用 .c# 多线程并发，而不是调用 .，因为后者是一个扩展方法，前者重载解析的优先级高于后者。所以这段代码不会抛出异常。

  但是，如果通过字典实现的接口（继承自 ）使用字典，将会调用 . 方法并抛出异常。例如，下面的代码显式地将 实例分配给一个 变量：

static void Main(string[] args)    {        System.Collections.Generic.IDictionary cd = new ConcurrentDictionary();        Task.Run(() =>        {            var random = new Random();            while (true)            {                var value = random.Next(10000);                cd[value] = value;            }        });        while (true)        {            cd.ToArray(); //调用 System.Linq.Enumerable.ToArray，抛出 System.ArgumentException 异常        }    }

  此时调用 .，就像调用 .ToList 时一样，引发了 System. 异常。

  总结

  正如官方文档上所说的那样， 的所有公共和受保护的成员都是线程安全的，可从多个线程并发调用。但是，通过一个由 实现的接口的成员（包括扩展方法）访问时，并不是线程安全的，此时要特别注意。

  如果需要一个包含字典所有项的单独集合，可以通过调用 . 方法得到，千万不能使用扩展方法 ToList，因为它不是线程安全的。

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