线程安全类

ConcurrentQueue

ConcurrentQueue 表示线程安全的先进先出（正序）的集合（线程安全队列）。

常用属性：

名称	作用
Count	获取安全队列的元素个数
IsEmpty	判断安全队列是否为空，官方建议使用该属性，而不是使用 Count == 0判断

var cq = new ConcurrentQueue<int>();

for (int i = 0; i < 1000; i++)
	cq.Enqueue(i);

// 获取队列长度
int count = cq.Count;

// 判断队列是否为空
bool isEmpty = cq.IsEmpty;

常用方法：

名称	作用
Enqueue()	将元素追加到队列末尾（入队）
TryDequeue()	尝试返回队列的第一个元素，并将其从队列移除（出队）
TryPeek()	尝试返回队列的第一个元素，但不将其从队列移除
Clear()	清空队列
ToArray()	将队列中的元素复制到一个新数组，可用于遍历
Equals()	判断给定对象与队列是否相等
GetType()	获取队列实例的Type

// 尝试返回队列的第一个元素，并将其移除
cq.TryDequeue(out int result);

// 尝试返回队列的第一个元素，但不将其移除
cq.TryPeek(out int result);

// 将并发队列中的元素复制到一个新数组
foreach (int item in cq.ToArray())
{
    Console.WriteLine(item);
}

// 判断给定对象与队列是否相等
cq.Equals(cq);

// 获取并发队列实例的Type
Type type = cq.GetType();

// 清空队列
cq.Clear();

ConcurrentStack

ConcurrentStack 表示线程安全的后进先出（倒序）集合。

常用属性：

名称	作用
Count	返回集合的元素个数
IsEmpty	判断集合是否为空

var stack = new ConcurrentStack<int>();

Action pusher = () =>
{
    for (int i = 0; i < 1000; i++)
			stack.Push(i);
};
pusher();

// 获取集合的元素个数
int count = stack.Count;

// 判断集合是否为空
bool isEmpty = stack.IsEmpty;

常用方法：

名称	作用
Push()	顶部插入一个元素
TryPop()	尝试弹出并返回顶部的对象，会删除该元素
TryPeek()	尝试从顶部获取元素，但不删除该元素
PushRange()	自动将多个对象插入集合顶部
ToArray()	将集合复制到新数组
Clear()	移除集合中的所有元素

// 顶部插入一个元素
stack.Push(9999);

// 自动将多个对象插入集合顶部
int[] ints = [1111, 2222, 3333, 4444, 5555];
stack.PushRange(ints);

// 尝试从顶部获取元素，不删除该元素
stack.TryPeek(out int result);

// 尝试获取顶部的对象，删除该元素
stack.TryPop(out int result1);

// 将集合复制到新数组
foreach (int item in stack.ToArray())
{
    Console.WriteLine(item);
}

// 移除集合中的所有元素
stack.Clear();

ConcurrentDictionary

ConcurrentDictionary 表示可由多个线程同时访问的 键/值对 的线程安全集合。

常用属性：

名称	作用
Count	获取线程安全字典的 键值对 个数
IsEmpty	判断线程安全字典是否为空
Item[key]	获取或设置 key 对应的值
Keys	获取线程安全字典所有 键 的集合
Values	获取线程安全字典所有 值 的集合

var cd = new ConcurrentDictionary<int, string>();
cd.TryAdd(1, "王一博");
cd.TryAdd(2, "任嘉伦");

int count = cd.Count;

bool isEmpty = cd.IsEmpty;

string? res = cd[1];

ICollection<int>? keys = cd.Keys;

ICollection<string>? values = cd.Values;

常用方法：

名称	作用
TryAdd(key, value)	尝试添加键值对到字典
TryGetValue(key, out var value)	尝试获取键对应的值
TryRemove(key, out var value)	尝试从字典移除值
TryUpdate(key, newVal, comparisonVal)	尝试更新值，如果 key 对应的值等于 comparisonVal，则替换值为 newVal
AddOrUpdate()	添加或更新值，详见示例
GetOrAdd()	获取或添加(如果键不存在，则添加，如果存在，则不添加并返回key对应的值)
ToArray()	将原字典复制到新数组中
ContainsKey(key)	判断字典是否包含某个键
Clear()	清空字典

// 尝试获取键对应的值
cd.TryGetValue(1, out string? name);

// 尝试从字典移除值
cd.TryRemove(1, out string? name);
cd.TryRemove(1, out string? _);

// 尝试更新值（键 1 对应的值是王一博，则更新为蔡徐坤）
cd.TryUpdate(1, "蔡徐坤", "王一博");

// 添加或更新
cd.AddOrUpdate(1, (key) => "sunny", (key, value) => "sunny");
cd.AddOrUpdate(1, _ => "sunny", (_, _) => "sunny");
cd.AddOrUpdate(1, "sunny", (key, value) => "sunny");

// 获取或添加(如果键 1 不存在，则添加其值为 sunny，如果存在，则返回原始值)
string val = cd.GetOrAdd(1, (key) => "sunny");

// 复制到新数组
foreach (var (key,value) in cd.ToArray())
{
    Console.WriteLine($"{key}：{value}");
}

// 判断字典是否包含某个键
bool isContain = cd.ContainsKey(1);

// 清空字典
cd.Clear();

ConcurrentBag

ConcurrentBag<T> 是一个线程安全集合类，适用于存储 无序 对象的集合。

它具有以下优势：

• 线程安全：允许多个线程同时对进行读写操作，无需显式锁定（lock）；
• 高吞吐量：专门设计用于多线程环境，具有较高的吞吐量，适合频繁添加和删除元素的场景；
• 无序性：它不关心元素存储的顺序，因此效率更高；

常用属性：

属性	作用
Count	获取集合元素个数

常用方法：

方法	作用
Add()	向集合添加一个元素
TryTake()	尝试从集合中取出元素，并移除元素
TryPeek()	尝试从集合中取出元素，但不移除元素

var bag = new ConcurrentBag<int>();
Parallel.For(0, 100, bag.Add);

var count = bag.Count;

while (bag.TryTake(out int item))
{
  Console.WriteLine(item);
}