Parallel.For出现的奇怪问题 - 小众知识

Parallel.For出现的奇怪问题

2026-01-23 11:22:07 苏内容
  标签: 并行
阅读:7

Parallel.For(0, ACount, i =>

{

Console.WriteLine($"Initial  {sfm.DataCache.Count}");

return ;

});



Initial  412

Initial  3691

Initial  6778

Initial  6908

Initial  6666

Initial  7332

Initial  7464

Initial  7598

Initial  356

Initial  7599

Initial  7611

Initial  7611

Initial  7611

Initial  2255

Initial  7671

Initial  7671

Initial  6796


而加上

var aa = sfm.DataCache.Count;


Parallel.For(0, ACount, i =>

{

Console.WriteLine($"Initial  {sfm.DataCache.Count}");

return ;

});

结果就是正确的

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000

Initial  10000


Google的回答是:

在 2026 年的高并发金融交易系统开发中,你观察到的这个现象是典型的 “内存可见性(Memory Visibility)” 与 “指令重排序(Instruction Reordering)” 问题。
1. 为什么不加变量时结果是乱的?
在多核 CPU 环境下,每个核心(线程)都有自己的 L1/L2 缓存。
  • 缓存不一致:当行情线程更新了 DataCache.Count 时,这个值可能只停留在行情线程所在核心的缓存或寄存器中,而执行 Parallel.For 的那十几个线程所在的核心读取的是自己缓存里的旧值(或者是该值在内存中由于被频繁修改而处于“脏”状态的中间值)。
  • 无内存屏障Parallel.For 内部启动任务时,虽然会有一定的同步开销,但在循环体内部读取 Count 属性时,如果没有显式的锁或内存屏障,CPU 为了优化性能可能不会强制从主内存重新加载该值。这就导致你看到的 Initial 结果在 356 到 7611 之间乱跳,因为各核心看到的“进度”不同。
2. 为什么加了 var aa = ... 就变正确了?
这一行看似没用的代码起到了 “同步锚点(Synchronization Anchor)” 的作用:
  • 强制读取:在 Parallel.For 启动之前,你在主线程显式访问了 Count 属性。这迫使主线程去主内存(或 L3 缓存)获取最新的 10000
  • 内存屏障(Memory Barrier):在 .NET 中,访问一个复杂的属性或执行赋值操作,往往会触发隐式的内存屏障。这确保了在 Parallel.For 启动的那一刻,主线程已经同步了最新的数据状态,并且后续分发给各个子线程的任务(闭包)会携带这个已经“稳定”下来的状态。
  • JIT/CPU 优化抑制:这行代码告诉编译器:“这个值我现在要用”。这打破了 CPU 之前的流水线预测,让数据在多核之间完成了一次握手。 
3. 2026 年的深度解决方案
虽然加一个变量能“缓解”症状,但这在金融交易系统中是不够稳健的,属于“凑巧成功”。要彻底解决这种并发读取不一致的问题,建议采用以下标准做法:
方案 A:使用 Volatile.Read (推荐) 
如果你只需要读取最新的 Count,不需要加锁,可以使用 Volatile.Read 强制每次都从内存读取: 


但是并没有给出有效的解决方案,反而是

var aa = sfm.DataCache.Count;

更有效,算了不找BUG了


扩展阅读
相关阅读
© CopyRight 2010-2021, PREDREAM.ORG, Inc.All Rights Reserved. 京ICP备13045924号-1