面试题：C#中PLINQ与并发控制的深度理解

1. 使用锁机制处理并发访问共享资源

在C#的PLINQ中，当多个并行任务可能访问共享资源时，可使用锁机制来确保同一时间只有一个任务能访问共享资源。

实际场景：假设有一个银行账户类，多个并行任务可能同时对账户进行存款或取款操作，账户余额就是共享资源。

class BankAccount
{
    private decimal balance;
    private readonly object lockObject = new object();

    public void Deposit(decimal amount)
    {
        lock (lockObject)
        {
            balance += amount;
        }
    }

    public void Withdraw(decimal amount)
    {
        lock (lockObject)
        {
            if (balance >= amount)
            {
                balance -= amount;
            }
        }
    }
}

在上述代码中，lock关键字确保了Deposit和Withdraw方法在访问和修改balance共享资源时不会出现数据竞争。

2. 使用并发集合避免数据竞争

并发集合提供了线程安全的实现，适用于多线程环境。

实际场景：在一个并行处理任务中，需要收集一些统计信息，如特定条件下的元素数量。

using System.Collections.Concurrent;

ConcurrentDictionary<int, int> countDictionary = new ConcurrentDictionary<int, int>();
ParallelEnumerable.Range(1, 100).AsParallel().ForAll(i =>
{
    if (i % 2 == 0)
    {
        countDictionary.AddOrUpdate(i, 1, (key, oldValue) => oldValue + 1);
    }
});

ConcurrentDictionary的AddOrUpdate方法是线程安全的，多个并行任务可以安全地操作这个集合，避免数据竞争。

3. 分布式系统中使用PLINQ的跨节点并行处理和数据一致性

跨节点并行处理：在分布式系统中，可以将任务划分到不同节点执行。例如使用分布式计算框架，如Apache Spark。可以将数据分区后分发到不同节点，每个节点并行处理自己的数据分区，最后再汇总结果。
数据一致性：对于跨节点的数据一致性问题，可以采用以下方法：
- 分布式锁：使用如Zookeeper等工具实现分布式锁，在对共享资源进行操作前获取锁，操作完成后释放锁。
- 事务管理：采用两阶段提交（2PC）或三阶段提交（3PC）协议来确保跨节点操作的原子性和一致性。例如在分布式数据库中，当一个事务涉及多个节点的数据更新时，通过2PC协议来协调各节点的操作，要么全部提交，要么全部回滚。

面试题：C#中PLINQ与并发控制的深度理解

知识考点

面试题答案

1. 使用锁机制处理并发访问共享资源

2. 使用并发集合避免数据竞争

3. 分布式系统中使用PLINQ的跨节点并行处理和数据一致性