C#でハッシュテーブルの同期ラッパーを作成する方法

C# の Hashtable は、既定の状態ではスレッドセーフではありません。マルチスレッド環境で安全にコレクションを操作したい場合は、静的メソッドである Hashtable.Synchronized() を使用して、元のコレクションを包む同期（スレッドセーフ）ラッパーを作成します。この記事では、実際のコード例をもとに、同期ラッパーの作成方法と IsSynchronized プロパティによる確認方法を解説します。

通常の Hashtable の動作を確認する

まずは、同期化されていない通常の Hashtable を作成し、要素を追加した後、IsSynchronized プロパティの値を出力してみましょう。

サンプルコード

using System;
using System.Collections;
public class Demo {
   public static void Main() {
      Hashtable hash = new Hashtable();
      hash.Add("1", "AB");
      hash.Add("2", "CD");
      hash.Add("3", "EF");
      hash.Add("4", "GH");
      hash.Add("5", "IJ");
      hash.Add("6", "KL");
      Console.WriteLine("Hashtable elements...");
      foreach(DictionaryEntry d in hash) {
         Console.WriteLine("Key = "+d.Key + ", Value = " + d.Value);
      }
      Console.WriteLine("Hashtable is synchronized? = "+hash.IsSynchronized);
   }
}

実行結果

Hashtable elements...
Key = 1, Value = AB
Key = 2, Value = CD
Key = 3, Value = EF
Key = 4, Value = GH
Key = 5, Value = IJ
Key = 6, Value = KL
Hashtable is synchronized? = False

実行結果から、通常の Hashtable に対して IsSynchronized プロパティを参照すると False が返されることがわかります。つまり、この状態のコレクションはスレッドセーフではないため、複数のスレッドから同時に読み書きを行うと、データ競合や不整合が発生する恐れがあります。

Synchronized() メソッドで同期ラッパーを作成する

次に、Hashtable.Synchronized() メソッドを使って、同期ラッパーを作成する例を見てみましょう。このメソッドは、元の Hashtable を引数に受け取り、スレッドセーフなラッパーオブジェクトを返します。

サンプルコード

using System;
using System.Collections;
public class Demo {
   public static void Main() {
      Hashtable hash = new Hashtable();
      hash.Add("1", "Mark");
      hash.Add("2", "Gary");
      hash.Add("3", "Jacob");
      hash.Add("4", "Andy");
      hash.Add("5", "Jack");
      Console.WriteLine("Hashtable elements...");
      foreach(DictionaryEntry d in hash) {
         Console.WriteLine("Key = "+d.Key + ", Value = " + d.Value);
      }
      Console.WriteLine("Hashtable is synchronized? = "+hash.IsSynchronized);
      Hashtable hash2 = Hashtable.Synchronized(hash);
      Console.WriteLine("Hashtable is synchronized? = "+hash2.IsSynchronized);
   }
}

実行結果

Hashtable elements...
Key = 1, Value = Mark
Key = 2, Value = Gary
Key = 3, Value = Jacob
Key = 4, Value = Andy
Key = 5, Value = Jack
Hashtable is synchronized? = False
Hashtable is synchronized? = True

ポイントのまとめ

• 元の hash オブジェクト自体は同期化されておらず、IsSynchronized は引き続き False を返します。
• Hashtable.Synchronized(hash) が返す新しいオブジェクト hash2 が同期ラッパーであり、こちらの IsSynchronized は True を返します。
• マルチスレッド環境では、必ずこの同期ラッパー経由でコレクションにアクセスしてください。元のオブジェクトを直接操作すると、同期の保証は失われます。
• 列挙処理（foreach など）自体はスレッドセーフではないため、列挙中に他のスレッドがコレクションを変更する可能性がある場合は、読み取り側でも明示的にロックを行う必要があります。

このように、Hashtable.Synchronized() メソッドを利用することで、既存の Hashtable を簡単にスレッドセーフなコレクションとして扱うことができます。