C# 并行应用程序的可变与不可变

在我正在编写的应用程序中，我需要编写许多基本类型，它们很可能是不可变的。但我想知道在并行应用程序中可变类型与不可变类型相比如何

可以对可变对象使用锁，对吗？它与并行应用程序中使用的不可变类型的其他技术相比如何

您至少不再使用不可变类型的锁，对吗？

类型

• 尽可能多地使用不可变类型
• 尽可能使用线程安全集合而不是显式锁
• 只有在没有其他合理选择时才使用可变类型

线程

• 尽可能多地使用线程池
• 当线程池不可能时，使用无止境循环
• 作为最后手段，手动启动和停止线程

---

如果必须使用显式锁，请完整记录它们。尤其是在锁定对象的顺序方面。如果您知道Foo对象总是在Bar对象之前锁定，并且Foo（key 100）总是在Foo（key=200）之前锁定，那么就不会出现死锁。

编写并行化应用程序的关键是远离可变共享状态。在线程之间共享可变状态需要同步，这通常需要某种形式的锁定。使用不可变类型有助于确保您不会意外地共享状态，因为这样就不可能更改这些对象的状态。然而，这不是一个神奇的子弹，而是一个简单的设计选择。如果试图并行化的算法需要共享状态，则必须创建某种类型的同步

---

易变性不影响锁定。

当您使用易变类型时，您将暴露自己在读后写或写后写错误中。这些是在其他线程同时读取或更新值时与更新值相关的同步错误

为了防止同步错误，必须使用某种形式的锁定机制。如果使用显式锁定，则需要非常小心获取锁的顺序。如果不小心，可能会导致死锁。例如：线程A获取锁X，然后线程B获取锁Y。而稍后线程A请求锁Y，线程B请求锁X。这会导致两个线程无限期地等待永远不会释放的锁

锁定有两个很好的经验法则：

• 按特定顺序获取锁（例如，始终在获取锁Y之前获取锁X）
• 保持锁的时间尽可能短。在需要的时候获取它们，并在使用完后立即释放它们

---

如果在对象创建后从未写入对象，则无需在访问它之前锁定它。因此，您将不需要锁定不可变对象。

尽可能使用不可变类型。必要时使用可变类型（序列化等）

使用System.Threading.Tasks进行所有并行化—当添加async和await关键字时，任务甚至将内置在C#5语言中

---

我写了一篇文章，关于C（4）中的易变/不可变类型，如果你在.NET中，考虑使用任务并行库。还有一个线程池，只是一个非常聪明的线程池。我听说.NET的ThreadPool类正在被淡化，我强烈建议观看Rich Hickey的演示：一些关于并行应用程序的不变性、身份、状态和锁定的惊人见解。