我们有一个方法来维护应用程序中所有事件的全局序列索引。由于它是网站，它被期望有这样的方法线程安全。线程安全实现如下：
private static long lastUsedIndex = -1;
public static long GetNextIndex()
{
Interlocked.Increment(ref lastUsedIndex);
return lastUsedIndex;
}
然而，我们注意到，在一些不太重的负载下，系统中出现了重复的索引。简单的测试表明，100000次迭代大约有1500个重复。
internal class Program
{
private static void Main(string[] args)
{
TestInterlockedIncrement.Run();
}
}
internal class TestInterlockedIncrement
{
private static long lastUsedIndex = -1;
public static long GetNextIndex()
{
Interlocked.Increment(ref lastUsedIndex);
return lastUsedIndex;
}
public static void Run()
{
var indexes = Enumerable
.Range(0, 100000)
.AsParallel()
.WithDegreeOfParallelism(32)
.WithExecutionMode(ParallelExecutionMode.ForceParallelism)
.Select(_ => GetNextIndex())
.ToList();
Console.WriteLine($"Total values: {indexes.Count}");
Console.WriteLine($"Duplicate values: {indexes.GroupBy(i => i).Count(g => g.Count() > 1)}");
}
}
这可以通过以下实现来解决：
public static long GetNextIndex()
{
return Interlocked.Increment(ref lastUsedIndex);
}
然而，我不清楚，为什么第一次实施没有奏效。有人能帮我描述一下那个案子发生了什么吗？
如果它在您的原始示例中起作用，您也可以说它适用于的一般情况
Interlocked.Increment(ref someValue);
// Any number of operations
return someValue;
要做到这一点，您必须消除Increment和返回之间的所有并发性(包括并行性、重复性、预执行代码…)。更糟糕的是，您需要确保即使在返回和Increment之间使用someValue，它也不会以任何方式影响返回。换句话说，someValue必须不可能在两个语句之间更改(不可变)。
你可以清楚地看到，如果是这样的话，你一开始就不需要Interlocked.Increment——你只需要做someValue++。Interlocked和其他原子操作的全部目的是确保操作要么立即(原子地)发生，要么根本不发生。特别是，它可以防止任何类型的指令重新排序(通过CPU优化，或通过在两个逻辑CPU上并行运行的多个线程，或在单个CPU上预处理)。但仅限于原子操作。someValue的后续读取是而不是同一原子操作的一部分(它本身是原子操作，但两个原子操作不会使总和也成为原子操作)。
但你并没有试图做"任何数量的操作"，是吗？事实上，你是。因为还有其他线程相对于您的线程异步运行——您的线程可能被其中一个线程预处理，或者这些线程可能真的在多个逻辑CPU上并行运行。
在实际环境中，您的示例提供了一个不断增加的字段(因此它比someValue++好一点)，但它没有为您提供唯一的id，因为在某个不确定的时刻，您所读取的只是someValue。如果两个线程尝试同时进行增量，则两者都将成功(Interlocked.Increment是原子)，但它们也将从someValue读取相同的值。
这并不意味着你总是想使用Interlocked.Increment的返回值——如果你对增量本身更感兴趣，而不是对增量值更感兴趣的话。一个典型的例子可能是一个廉价的评测方法——每个方法调用可能会增加一个共享字段，然后每隔一段时间读取一次值，例如平均每秒调用数。
根据评论，正在发生以下情况。
假设我们有lastUsedIndex == 5和2个并行线程。
第一个线程将执行Interlocked.Increment(ref lastUsedIndex);，而lastUsedIndex将变为6。然后第二个线程将执行Interlocked.Increment(ref lastUsedIndex);，并且lastUsedIndex将变为7。
然后两个线程都将返回lastUsedIndex的值(记住它们是并行的)。这个值现在是7。
在第二个实现中，两个线程都将返回Interlocked.Increment()函数的结果。这将在每个线程(6和7)中不同。换句话说，在第二个实现中，我们返回一个递增值的副本，并且该副本在其他线程中不受影响。