c# ConcurrentBag 和 List 加 lock 的区别

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ConcurrentBag 通过线程本地包+全局包实现无锁增删,高并发写入性能优,但遍历需全量拷贝;lock(List)语义清晰但锁粒度大;选型应依读写比例、顺序需求及访问模式而定。

c# ConcurrentBag 和 List 加 lock 的区别

ConcurrentBag 不用 lock 就线程安全,但遍历很贵

它内部用的是每个线程私有本地包(ThreadLocal bag)+ 全局共享包的混合结构,添加(Add)和尝试取(TryTake)基本不争抢,所以高并发写入时比 lock 包裹的 List 快很多。但注意:foreach 遍历 ConcurrentBag 会先拷贝全部元素到一个临时 List,再枚举——这意味着每次遍历都触发一次内存分配 + O(n) 拷贝。如果你的场景是“多线程狂塞、单线程最后扫一遍”,那遍历前手动转成 List 更划算:

var snapshot = new List(bag); // 一次性拷贝 foreach (var p in snapshot) {     Console.WriteLine(p.Name); }

lock(List) 简单可控,但锁粒度大、易成瓶颈

Object 锁住整个 List 实例,所有读写(AddRemoveAtcount、甚至 foreach)都排队执行。好处是语义清晰、调试方便;坏处是:哪怕只是读 Count,也要等前面的写操作释放锁;多个线程同时调用 Add 会严重串行化。

  • 别在 lock 块里做耗时操作(比如 IO、网络请求),否则锁持有时间拉长,拖垮整体吞吐
  • 不要用 list 本身当锁对象lock(list)),它可能被外部修改或设为 NULL,推荐用专用 private readonly object _lock = new object();
  • ListForEach 方法不是线程安全的——即使加了 lock,遍历时若其他线程正修改,仍可能抛 InvalidOperationException

选哪个?看你的读写比例和访问模式

不是“ConcurrentBag 一定比 lock(List) 快”,而是看实际行为:

  • 写远多于读(如日志缓冲、事件暂存)→ ConcurrentBag 明显优势
  • 读多写少(如配置缓存、只偶尔更新的元数据)→ ReaderWriterLockSlim + List 可能更优
  • 需要按索引随机访问(list[i])、频繁中间插入/删除 → ConcurrentBag 不支持,只能换思路(比如改用 ConcurrentDictionary 模拟索引)或坚持 lock
  • 必须保持插入顺序且 FIFO 处理 → 别用 ConcurrentBag(它是无序的),改用 ConcurrentQueue

容易被忽略的坑:ConcurrentBag 的“无序”不是 bug,是设计

ConcurrentBag 不保证任何顺序:AddTryTake 的结果取决于线程本地包状态和全局包竞争,同一个线程连续 Add 两个元素,TryTake 也可能先拿到后一个。如果你依赖顺序(比如任务队列、流水线阶段),用它就埋了隐性 bug。这时候宁可多花点性能成本,也该选 ConcurrentQueue 或带锁的 List + 手动维护索引。

另外,ConcurrentBagToArray()ToList() 同样要全量拷贝,别在热路径反复调用。

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