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从多个具有相同键/值的线程更新字典是否安全

thread-safety concurrency collections .net

EMP · 技术社区 · 14 年前

我有静电 System.Collections.Generic.Dictionary<K, V> 用作缓存。在缓存未命中时,我会做一些昂贵的工作来获取指定密钥的值并将其保存在缓存中:

private static Dictionary<K, V> _cache = ...

public static V GetValue<K>(K key)
{
    V value;
    if (!_cache.TryGetValue(key, out value))
    {
         value = GetExpensiveValue(key);
         _cache[key] = value; // Thread-safety issue?
    }

    return value;
}

这是一种常见的模式。问题是:当多个线程试图调用 GetValue() 同时呢?

假设 GetExpensiveValue 总是为一个给定的键返回相同的值,我不在乎哪个线程赢得了竞争条件。是的,这意味着昂贵的操作可能比所需的时间多做一次,但如果读操作比写操作频繁得多,并且这允许我消除锁定,那么这可能是一个折衷办法。但是字典里真的会出什么问题吗?也就是说,在某些情况下,它会抛出异常还是损坏数据?我用一个简单的控制台应用程序测试了一下,没有发现任何问题,但当然这并不意味着它会一直工作。

2 回复 | 直到 14 年前

Marc Gravell 14 年前

在我看来,这并不安全;字典的内部可能已经在重新编写过程中了。在一个 最低限度 它可能需要读写器锁:

private readonly static ReaderWriterLockSlim @lock = new ReaderWriterLockSlim();
public static V GetValue(K key)
{
    V value;
    @lock.EnterReadLock();
    bool hasValue;
    try
    {
        hasValue = _cache.TryGetValue(key, out value);
    }
    finally
    {
        @lock.ExitReadLock();
    }

    if (!hasValue)
    {
        value = GetExpensiveValue(key);
        @lock.EnterWriteLock();
        try
        {
            _cache[key] = value;
        }
        finally
        {
            @lock.ExitWriteLock();
        }
    }
    return value;
}

如果你只想 GetExpensiveValue(key) 执行一次,移动它里面写入锁定并添加双重检查:

        @lock.EnterWriteLock();
        try
        {
            if(!_cache.TryGetValue(key, out value)) { // double-check
                value = GetExpensiveValue(key);
                _cache[key] = value;
            }
        }
        finally
        {
            @lock.ExitWriteLock();
        }

OJ. 14 年前

如果你不在乎比赛条件,那你应该没事的。如果你关心昂贵的手术 lock 之后 TryGetvalue() 然后打电话 TryGetValue() 再一次

private static Dictionary<K, V> _cache = ...
private static object _lockObject = new object();

public static V GetValue<K>(K key)
{
    V value;
    if (!_cache.TryGetValue(key, out value))
    {
        lock(_lockObject)
        {
            if (!_cache.TryGetValue(key, out value))
            {
                 value = GetExpensiveValue(key);
                 _cache[key] = value; // Thread-safety issue?
            }
        }
    }

    return value;
}

编辑: 考虑到马克的评论,我认为以上不是最好的选择。或许可以考虑使用 ConcurrentDictionary 相反。