C# 在.NET中查找下一个TCP端口的线程安全方式（通过多个进程）

请注意，您可以在此处找到类似的问题：

我的问题是这个问题的解决方案（公认的答案）不是线程安全的：

我写了一个测试来证明：

private readonly BlockingCollection<int> _freePorts = new BlockingCollection<int>();

[Test]
public void FreeTcpPort_ShouldBeThreadSafe()
{
    // Act
    Parallel.For(0, 10000,
        index =>
        {
            int freeTcpPort = FreeTcpPort();
            _freePorts.Add(freeTcpPort);
            Console.WriteLine(freeTcpPort);
        } );

    var query = _freePorts.GroupBy(x => x)
        .Where(g => g.Count() > 1)
        .Select(y => new { Element = y.Key, Counter = y.Count() })
        .ToList();

    // Assert
    Assert.That(query.All(x => x.Counter == 1), () => query.First(x => x.Counter > 1).ToString());
}

问题是在这种情况下，端口51475返回两次。请注意，相同的端口是从2个并行运行的线程返回的，而不是因为它在端口范围内循环并获得重叠（循环计数较高时会发生重叠）

请注意，仅为我的用例添加一个lock语句是不够的，因为我使用这个动态端口进行并行运行的系统测试，这些测试在单独的进程中运行。 因此，我正在寻找一种解决方案，它总是为并行运行的进程返回一个唯一的、免费的TCP端口

我如何构建一个实用程序，从并行运行的进程中获得一个免费的TCP端口，而不陷入竞争状态？

我如何构建一个实用程序，从并行运行的进程中获得一个免费的TCP端口，而不陷入竞争状态

你不能。使用一些临时“空闲”端口的想法从一开始就是错误的，因为在一个有多个进程的系统上，实际空闲的端口可以随时更改，无论应用程序本身是否使用线程。因此，即使您找到了一些现在可用的端口，在您成功绑定到它之前，它也可能已被另一个进程使用

---

正确的方法不是找到一个空闲端口然后绑定到它。正确的方法是将侦听器绑定到端口0，然后确定实际使用的端口。然后直接使用这个已经创建的侦听器套接字，而不是关闭它并尝试使用它用于某个新套接字的端口。

除非这是某种编码实践，我建议您：a）让操作系统选择它的端口，b）解析

netstat-a-n-ptcp

输出以获取使用过的端口（如果a不可能）。如公认的答案所示，正确的方法是让操作系统使用端口0选择端口。在多进程系统上，无论您是否使用线程，其他一切都容易出现争用情况。即使您发现了一个看似未使用的端口（使用bradbury9建议的netstat），绑定也可能会失败，因为另一个进程也发现了这个端口，并在您的进程能够完成之前绑定到它。好的，您可以立即

Stop（）

侦听器，使该端口再次可用，为什么操作系统应该避免再次使用该端口？@SteffenUllrich OP在问题的第一句话中提到了“类似的问题”。他还包括了这个问题的公认答案，并解释了为什么这个答案不适合他的需要（他声称它不是线程安全的）。除非您主动绑定到打开的端口并使用它，否则除了应用程序线程之外的任何其他进程都可能使用它，并且您无法阻止它。您不应该使用

static int freetcport（）

，而应该使用

static TcpListener Connect（）

，只需读取打开的端口号即可。否则机器中的其他进程可能会打开它，您无法阻止进程外的竞争条件。谢谢您的回答。对我来说有道理。我知道在停止侦听器后，另一个进程可能会使用此端口。因为我们只在测试代码中使用这个实用程序，所以如果操作系统能够以安全的方式循环（增加）端口，它就已经足够好了。我仍然不明白为什么情况并非总是如此。（在我们的测试环境中没有其他进程可以窃取空闲端口），但我们必须找到一个解决方案，在将WCF服务绑定到端口0后确定使用了哪个动态端口，就像你建议的那样。@JonasBenz:操作系统没有必要按照你希望的方式处理端口，但实际上会付出更多的努力（没有明显的收益）。这一需求仅在您这一部分，而且仅仅是因为您的测试是建立在关于操作系统行为的假设之上的，而这些假设是不真实的。不要期望操作系统与你的假设保持一致，而是让你的假设与操作系统的行为保持一致。你完全正确。我们可以按照你建议的方式解决我们的问题。

private readonly BlockingCollection<int> _freePorts = new BlockingCollection<int>();

[Test]
public void FreeTcpPort_ShouldBeThreadSafe()
{
    // Act
    Parallel.For(0, 10000,
        index =>
        {
            int freeTcpPort = FreeTcpPort();
            _freePorts.Add(freeTcpPort);
            Console.WriteLine(freeTcpPort);
        } );

    var query = _freePorts.GroupBy(x => x)
        .Where(g => g.Count() > 1)
        .Select(y => new { Element = y.Key, Counter = y.Count() })
        .ToList();

    // Assert
    Assert.That(query.All(x => x.Counter == 1), () => query.First(x => x.Counter > 1).ToString());
}

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