Question

我正在编写的程序是一个游戏服务器，它将在单独的线程中有多个会话。为避免不必要的锁定等待时间，添加了[ThreadStatic]。

该程序将包含一些异步功能和 ThreadSafeStaticRNG（此类）将在异步中使用。

public class ThreadSafeStaticRNG 
{
    [ThreadStatic]
    static Random r = new Random();

    /// <summary>
    /// get random number from [min,max)
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public static int GetNext(int min, int max)
    {
        int n;
        lock (r)
        {
            n = r.Next(min, max);
        }
        return n;
    }
}

我需要验证;

据我所知，使用async / Task创建的工作线程不会有单独的ThreadStatic实例。所以锁是必要的。
如果上述情况属实，则仅lock中的限制是await无法使用lock。因此，在lock中使用async function是安全的。

lock (r)

r

object

lock

Answer 1

显示的代码是（过度）线程安全且不正确（可以生成相同/同步的随机值）。

ThreadStatic保证每个线程（从线程池中手工创建）都有自己的变量实例。因此，只要您不将该变量暴露在外（如代码中所示），您就不需要lock。

每个时刻的每个线程只能运行一个函数 - 无论它是传递给线程的async方法还是函数的一部分。线程不会在执行过程中在函数之间切换，因此不能同时在同一个线程上对GetNext进行两次调用。

请注意，快速创建多个Random对象可导致Random number generator only generating one random number - 检查此特定answer以正确初始化此类每线程实例Random（使用增量种子）

Answer 2

任务/异步可能没有分配给它的单独线程，并且可以在多个线程上执行任务。
是的，使用Lock是安全的，并且使用非线程安全的Random 功能，这是必要的。没有必要混合Lock和 ThreadStatic。你在我的意图中使用Lock（）的意图更明显意见，并离开ThreadStatic。
正常创建一个新的Object并对其进行锁定，而不是对操作对象进行锁定，但在您的情况下，这样做并不正确。

也许更好的模式是反转问题并让调用者将新的Random（）对象的实例传递到依赖于它的代码中。这将保证每个任务的Random的唯一实例，并且更具声明性和可测试性（通过IRandom并在单元测试中使用测试替代将是最好的整体解决方案。） - 对于单元测试，您需要可预测的结果，不是随机结果，因此通过IOC将已知数字生成器替换为随机数生成器的能力非常重要。

这个StaticRandom类是线程安全的吗？

2 个答案: