最近线上又出现了几次线程安全问题 导致的服务异常，
线程安全问题都是隐藏的炸弹，有可能几个月都不出问题，也有可能连续几天爆炸好几次，
问题出现的结果完全是无法确定的，包括但不限于如下结果：
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应用异常，且无法自恢复，必须重启站点或服务；
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陷入死循环，导致CPU占用100%，从而整台服务器崩溃；
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错误数据入库，导致一系列的排查、数据修复的困难，甚至可能无法修复数据；.
因此，很有必要做几次全局的筛查，做一些特征值搜索和处理，
简单梳理了一下，凡是符合如下5种特征的代码，都存在线程不安全的可能性：
1、类的静态变量：
public class Iamclass{static Dictionary<string, string> _cache = new Dictionary<string, string>();public static void Operation(){_cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码}}
2、类的静态属性：
public class Iamclass{static Dictionary<string, string> Cache {get; set;} = new Dictionary<string, string>();public static void Operation(){Cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码}}
3、单例对象的静态变量：
public class XxxService{IIamclass instance = IocHelper.GetSingleInstance<IIamclass>(); // 获取单例}public class Iamclass : IIamclass{Dictionary<string, string> _cache = new Dictionary<string, string>();public void Operation(){_cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码}}
4、单例对象的静态属性：
public class XxxService{IIamclass instance = IocHelper.GetSingleInstance<IIamclass>(); // 获取单例}public class Iamclass : IIamclass{Dictionary<string, string> Cache {get; set;} = new Dictionary<string, string>();public void Operation(){Cache.Add(new Guid().ToString(), "1");// 线程不安全代码}}
5、多线程共享的局部变量
public class XxxService{public void Operation(){var cache = new Dictionary<string, string>();System.Threading.Tasks.Parallel.For(1, 10, idx =>{cache.Add(new Guid().ToString(), "1"); //线程不安全代码});}}
列举下处理过的几次线程安全问题，都是如下2类问题：
1、应用错误且无法恢复的，通常异常为：索引超出了数组界限：
public class MessageService : BaseService{private static Dictionary<string, Timer> _timerDict = new Dictionary<string, Timer>();public async void SendMessageAsync(string msgId, MessageInputDto2 input){var timer = new Timer(60 * 1000) { AutoReset = true };_timerDict[msgId] = timer; // 问题代码timer.Elapsed += (sender, eventArgs) =>{try{/* 具体业务代码 */timer.Stop();timer.Close();_timerDict.Remove(msgId);}catch(Exception exp){// 异常处理代码}}}}
解决方法，一般是加锁
注意：如果加lock 可能出现瓶颈，要进行流程梳理，是否要更换实现方案：
lock(_timerDict){_timerDict[msgId] = timer; // 问题代码}timer.Elapsed += (sender, eventArgs) =>{try{/* 具体业务代码 */timer.Stop();timer.Close();lock(_timerDict){_timerDict.Remove(msgId);}}catch(Exception exp){// 异常处理代码}}
2、陷入死循环，导致服务器CPU 100%卡顿问题：
有个常见业务，获取一串没有使用过的随机数或随机字符串，比如用户身份Token，比如抽奖等等
下面是常见的获取不重复的随机数代码，
在_rnd.Next 没有加锁，其内部方法InternalSample会导致返回结果都是0，从而导致while陷入死循环：
public class CodeService{private static Random _rnd = new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode());public static GetCode(){var ret = "";var redis = IocHelper.GetSingleInstance<IRedis>();// 获取一个未使用过的序号do{ret = _rnd.Next(10000).ToString(); // 问题代码}while(!redis.Add(ret, "", TimeSpan.FromSeconds(3600)));return ret;}}
解决方法，双重校验：加锁，并判断循环次数：
public class CodeService{private static Random _rnd = new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode());public static GetCode(){var ret = "";var redis = IocHelper.GetSingleInstance<IRedis>();var maxLoop = 10;// 获取一个未使用过的序号do{lock(_rnd){ret = _rnd.Next(10000).ToString();}}while(!redis.Add(ret, "", TimeSpan.FromSeconds(3600)) && (maxLoop--) > 0);if(maxLoop <= 0){throw new Exception("10次循环，未找到可用数据：" + ret);}return ret;}}
