คอลเลกชัน Thread-Safe ใน C# (System.Collections.Concurrent)

ภาพรวม

Namespace System.Collections.Concurrent (เพิ่มใน .NET Framework 4) จัดเตรียมคอลเลกชันที่ปลอดภัยต่อเธรด (thread-safe) และ scalable สำหรับการเข้าถึงพร้อมกันจากหลายเธรด

คอลเลกชันหลักใน Namespace นี้

คลาส	คำอธิบาย	เหมาะสำหรับ
`BlockingCollection<T>`	คอลเลกชันที่รองรับการ block เมื่อเต็มหรือว่าง	Producer-Consumer patterns
`ConcurrentDictionary<TKey,TValue>`	Dictionary ที่ thread-safe	Cache, shared state
`ConcurrentQueue<T>`	Queue แบบ FIFO ที่ thread-safe	Task queues, message passing
`ConcurrentStack<T>`	Stack แบบ LIFO ที่ thread-safe	Object pooling, undo operations
`ConcurrentBag<T>`	คอลเลกชันไม่มีลำดับ Thread-safe	Thread-local storage aggregation
`IProducerConsumerCollection<T>`	Interface สำหรับ custom collections ใช้กับ BlockingCollection	Custom concurrent collections

ตัวอย่าง: ConcurrentDictionary


using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading.Tasks;

public class Demo {
    static ConcurrentDictionary<string, int> counts = new ConcurrentDictionary<string, int>();

    public static void Main() {
        Parallel.For(0, 1000, i => {
            string key = $"Key{i % 10}";
            counts.AddOrUpdate(key, 1, (k, v) => v + 1);
        });

        foreach (var kvp in counts) {
            Console.WriteLine($"{kvp.Key}: {kvp.Value}");
        }
    }
}

ตัวอย่าง: BlockingCollection (Producer-Consumer)


var queue = new BlockingCollection<int>(boundedCapacity: 100);

// Producer
Task.Run(() => {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        queue.Add(i);
        Thread.Sleep(100);
    }
    queue.CompleteAdding();
});

// Consumer
Task.Run(() => {
    foreach (var item in queue.GetConsumingEnumerable()) {
        Console.WriteLine($"Consumed: {item}");
    }
});

หมายเหตุ

ใช้ SpinLock, SpinWait สำหรับ synchronization แบบ輕量 (lightweight)
ไม่ต้องใช้ lock เอง คอลเลกชันจัดการเองแล้ว
เหมาะสำหรับ high-contention scenarios
ConcurrentBag ไม่รักษาลำดับ เหมาะสำหรับเก็บข้อมูลชั่วคราวจากหลายเธรด