在Parallel中使用DbSet.Add()发现的一系列多线程问题和解决思路详解

背景

当我们在使用Entity Framework的DbContext进行数据库操作时，我们经常需要调用DbSet的Add方法来添加新的实体，以便在保存更改之前将实体添加到数据库中。但是，在多线程环境下，使用Add方法可能会导致意外行为和错误，因此需要特别注意。

问题

当我们在多个线程中同时调用DbSet的Add方法时，可能会发生以下问题：

1. 线程冲突：多个线程同时尝试向同一个DbContext的同一个DbSet添加新的实体，这可能导致线程冲突和竞争条件。

2. 跨线程操作：如果我们在一个线程中创建了一个实体并将其添加到DbContext的DbSet中，而在另一个线程中尝试使用这个实体，那么可能会出现拒绝访问或其他异常。

3. 跨线程调用：在多个线程之间传递DbContext或DbSet的实例，并在不同的线程中调用Add方法，可能会导致预料之外的结果或错误。

解决思路

为了避免上述问题，我们可以采取以下解决思路：

1. 在每个线程中创建一个独立的DbContext实例，这样不同的线程之间就不会共用同一个DbContext。

2. 在每个线程中创建一个独立的DbSet实例，这样不同的线程之间就不会共用同一个DbSet。

3. 不要在不同的线程之间传递DbContext或DbSet的实例。

4. 在添加实体之前，先将实体复制一份，以防止跨线程问题。

示例1

以下的示例代码展示了如何使用并行任务，并保证DbContext和DbSet实例不在不同的线程之间传递，以及如何复制实体以避免跨线程问题：

using(var dbContext = new MyDbContext())
{
    var entitiesToAdd = new List<MyEntity>
    {
        new MyEntity{ Name = "Entity A" },
        new MyEntity{ Name = "Entity B" },
        new MyEntity{ Name = "Entity C" },
    };

    // 在每个线程中创建一个独立的DbContext和DbSet实例
    Parallel.ForEach(entitiesToAdd, entity =>
    {
        using(var threadDbContext = new MyDbContext())
        {
            var threadDbSet = threadDbContext.Set<MyEntity>();

            // 复制实体以避免跨线程问题
            var newEntity = new MyEntity
            {
                Name = entity.Name,
                // 其他属性
            };

            // 添加实体
            threadDbSet.Add(newEntity);
            threadDbContext.SaveChanges();
        }
    });
}

在这个示例中，我们首先创建了一个待添加的实体列表，然后使用Parallel.ForEach并行遍历每个实体。在每个线程中，我们使用using块来创建一个独立的DbContext和DbSet实例，并复制实体以避免跨线程问题。最后，我们调用Add方法将实体添加到DbSet中，并在DbContext上调用SaveChanges方法保存更改。

示例2

以下的示例代码展示了如何使用async/await方法，并保证DbContext和DbSet实例不在不同的线程之间传递，以及如何复制实体以避免跨线程问题：

public async Task AddEntitiesAsync(IEnumerable<MyEntity> entitiesToAdd)
{
    using(var dbContext = new MyDbContext())
    {
        // 在每个线程中创建一个独立的DbSet实例
        var tasks = entitiesToAdd.Select(async entity =>
        {
            using(var threadDbContext = new MyDbContext())
            {
                var threadDbSet = threadDbContext.Set<MyEntity>();

                // 复制实体以避免跨线程问题
                var newEntity = new MyEntity
                {
                    Name = entity.Name,
                    // 其他属性
                };

                // 添加实体
                threadDbSet.Add(newEntity);
                await threadDbContext.SaveChangesAsync();
            }
        });

        await Task.WhenAll(tasks);
    }
}

在这个示例中，我们首先创建了一个参数为IEnumerable的异步方法，该方法负责在每个线程中添加实体。在方法内，我们使用using块创建一个独立的DbContext实例，创建一个异步任务列表，遍历每个实体。在每个异步任务中，我们使用using块创建一个独立的DbSet实例，并复制实体以避免跨线程问题。最后，我们调用Add方法将实体添加到DbSet中，并使用SaveChangesAsync方法异步保存更改。在所有任务都完成之后，我们使用Task.WhenAll方法等待所有任务完成。

总结

在多线程环境中，使用DbSet.Add方法可能会导致多线程问题和预料之外的错误。为了避免这些问题，我们可以采取以下措施：

1. 在每个线程中创建一个独立的DbContext实例，避免不同的线程之间共用同一个DbContext。

2. 在每个线程中创建一个独立的DbSet实例，避免不同的线程之间共用同一个DbSet。

3. 不要在不同的线程之间传递DbContext或DbSet的实例，以免出现预料之外的结果或错误。

4. 在添加实体之前，先将实体复制一份，以防止跨线程问题。