C# 线程安全集合类

本文章仅为个人理解，如有错误请指正。

从.Net 4.0框架开始，在System.Collections.Concurrent命名空间下，增加了用于多线程协同的并发集合类(线程安全集合)。

线程安全集合：

就是当多线程访问时，采用了加锁的机制；即当一个线程访问集合时，会对这个集合进行保护，其他线程不能对其访问，直到该线程操作完集合之后，其他线程才可以使用。防止出现数据不一致或者数据被污染的情况。

只能保证集合的原子性、可见性，但是无法保证对集合操作的有序性，例如：多个线程同时将元素加入到集合，无法保证元素加入到集合的顺序，多次运行情况结果会不同。

BlockingCollection

提供具有阻塞和限制功能的线程安全集合，实现IProducerConsumerCollection接口。支持容量大小的限制和完成添加限制，当标记为完成添加后只允许移除(Take)操作，无法进行添加(Add)操作。

BoundedCapacity：获取集合限定容量，在通过构造函数时可以指定集合的容量大小。

IsAddingCompleted：判断是否已经标记完成添加，

IsCompleted：判断是否标记完成添加并且为空。

Add：将项添加到集合中。

CompleteAdding：将集合标记为完成添加。调用该函数后IsAddingCompleted为true，如果集合中包含的项数为0，那么IsCompleted也为true。

Take：从集合中移除一项。

TryAdd：尝试将项加入集合

TryTake：尝试从集合中移除项。

ConcurrentBag

提供可供多个线程同时安全访问的无序包。对应非泛型列表List。

包(Bag)和数据上的集(Set)的区别是包可包含重复元素，而集中不能包含重复元素。

Count：获取无序包中的元素数量

IsEmpty：判断无序包是否为空。

TryPeek：从无序包中获取一个元素，但不进行移除。

TryTask：从无序包获取一个元素并移除。

ConcurrentDictionary

提供可供多线程同时访问的键值对的线程安全集合，对应Dictionary。

IsEmpty：判断字典是否为空。

AddOrUpdate：将键值对添加到字典中，如果Key值已经存在，则更新Value值。

Clear：将所有键值对从字典中移除。

GetOrAdd：如果键不存在，则将键值对添加到字典中并返回Value值，如果键已经存在，则返回现有值，不会更新现有值。

TryUpdate：尝试更新键对应的Value值。

ConcurrentQueue

队列，提供线程安全的先进先出(FIFO)集合，对应Queue。

Enqueue：将对象添加到队列末尾处。

TryDequeue：尝试移除并返回位于队列开头处的对象。

TryPeek：尝试返回队列开头处的对象但不将其移除。

ConcurrentStack

栈，提供线程安全的后进先出(LIFO)集合，对应Stack

Push：将对象插入栈顶部。

PushRange：将多个对象插入栈的顶部。

TryPeek：尝试返回栈顶部的对象但不将其移除。

TryPop：尝试弹出并返回栈顶部的对象。

TryPopRange：尝试弹出并返回栈顶部的多个对象。