多个计时器高速处理列表会导致问题

Question

我正在编写一个 C# 库，它需要通过多个定时器高速处理一个列表。我运行陷入非常不稳定的错误，我试图删除一个我确定包含在列表中的元素，但程序 returns 出现以下错误：

System.IndexOutOfRangeException : 'index was outside the bounds of the array.'

我做了一个简单的例子来重现这个行为。由于该问题的运行domness，我努力推动 List 操作，因此它会立即抛出错误。所以这个例子是必要的“诡异”。我在这里做了一个 public 回购：Issue Example Repo

基本上，我要处理的是：

        list = new List<DummyElement>();
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            Timer addTimer = new Timer(0.01f);
            addTimer.Start();
            addTimer.Elapsed += AddItem;
            Timer removeTimer = new Timer(0.01f);
            removeTimer.Start();
            removeTimer.Elapsed += RemoveItem;
        }
        void AddItem(object source, ElapsedEventArgs e)
        {
            list.Add(new DummyElement());
        }

        void RemoveItem(object source, ElapsedEventArgs e)
        {
            int listCount = list.Count;
            if (listCount > 0)                   // This condition is successfully passed, so there is at least one element on the list
            {
                list.RemoveAt(0);            // This line throw an IndexOutOfRangeException error
            }
        }

我认为这是一个与线程相关的问题，好像列表计数在条件成功通过后发生了变化。

我对线程一无所知，我该如何处理这个问题？

Answer 1

在达到 1000 的 For 循环中 - 您正在创建大约 1000 个将项目添加到列表中的计时器和 1000 个删除第一项的计时器。

由于您没有使用任何同步，所以会发生以下情况：- 假设 List 中有 1 个项目并且正在执行 2 个 RemoveItems。两者都将 listCount > 0 视为 True，然后其中一个继续并删除第 0 个索引处的项目，而另一个获得异常，因为现在没有要删除的项目。

现在我不能仅通过查看代码来提出解决方案。我也需要理解意图。

这是教科书生产者消费者问题，因此这里的教科书建议使用锁结构：

假设您有一个 class 成员，例如：

private object _lockMe = new object();

void RemoveItem(object source, ElapsedEventArgs e)
{
    lock(_lockMe)
    {
        int listCount = list.Count;
        if (listCount > 0)                   // This condition is successfully passed, so there is at least one element on the list
        {
            list.RemoveAt(0);            // This line throw an IndexOutOfRangeException error
        }
     }
}

多个计时器高速处理列表会导致问题

Multiple Timers treating List at high speed causes issue

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