DI注入单例类多线程调用方法的线程安全与变量生命周期问题

问题描述 #

假设将如下类注册为单例，当多线程调用其Create()方法时会发生什么？所有线程能否同时访问该方法？若有10个线程调用此方法，是否会创建10个numbers变量并在方法作用域结束后被销毁？由于该类没有任何类级属性，我认为它是线程安全的，这个判断是否正确？

代码示例 #

// 注册代码
builder.Services.AddSingleton<ISingleton, SingletonTest>();

public interface ISingleton
{
    int Create(int number);
}
public class SingletonTest : ISingleton
{
    public int Create(int number)
    {
        List<int> numbers = new List<int>();

        numbers.Add(number);
        return numbers.Count;
    }
}

解答 #

• 多线程调用Create()的行为：多个线程可以同时访问该方法。因为Create()方法内的所有变量（包括numbers）都是局部变量，每个线程调用方法时，会在自身的线程栈上独立分配这些变量的内存空间，线程间的局部变量完全隔离，不会互相干扰。
• 10个线程调用的变量创建与销毁：是的，10个线程会各自创建10个独立的numbers实例。每个numbers的生命周期仅限于当前线程的方法执行过程，方法执行完毕退出作用域后，这些局部变量会成为垃圾，后续被.NET垃圾回收器回收。
• 线程安全性判断：你的判断完全正确。线程安全问题的核心是共享状态的并发访问，而这个单例类没有任何类级（实例或静态）成员变量，所有状态都封装在方法内部的局部变量中，不存在多线程共享同一状态的情况，因此完全是线程安全的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者stuck_inside_task