这个非锁定的 TryGetValue() 字典访问线程安全吗？答案

【问题标题】：Is this non-locked TryGetValue() dictionary access thread-safe?这个非锁定的 TryGetValue() 字典访问线程安全吗？
【发布时间】：2011-10-07 23:50:41
【问题描述】：

private object lockObj = new object();

private Dictionary<int, string> dict = new Dictionary<int, string>();

public string GetOrAddFromDict(int key)
{
    string value;

    // non-locked access:
    if (dict.TryGetValue(key, out value))
        return value;

    lock (this.lockObj)
    {
        if (dict.TryGetValue(key, out value))
            return value;

        string newValue = "value of " + key; // place long operation here
        dict.Add(key, newValue);

        return newValue;
    }
}

问题a：它是线程安全的吗？如果是，为什么？

问题 b：这种双 TryGetValue() 模式是如何调用的？

【问题讨论】：

旁注；对于Hashtable，这种双重检查锁定模式是明确安全的。这对字典是否安全尚不清楚。

标签： c# .net multithreading dictionary thread-safety

【解决方案1】：

a) 这不是线程安全的，因为底层 Dictionary 本身不是线程安全的。如果另一个线程同时调用 Add，可能会发生未定义的行为。

b) 这实际上是double-checked locking 的尝试。

我建议改用ConcurrentDictionary 类，因为它是为这种情况设计的。如果您的目标不是 .NET 4.0，另一种选择是使用 ReaderWriterLockSlim（或 ReaderWriterLock）。

【讨论】：

-1 ReaderWriterLockSlim 和 ReaderWriterLock 比 'lock' 贵得多，尤其是在写入时。使用这些的唯一原因是当您为每次写入执行 100 或 1000 次读取时，并且读取锁定的持续时间足以导致其他线程的大量延迟。使用这种微不足道的代码（单个 TryGetValue），“锁定”语句是正确的同步。
@csharptest.net 太苛刻了；他的建议是 ConcurrentDictionary，这很好 - 由于 Reed 不是 OP，我们不知道 读者/作者率。据我们所知，ReaderWriterLockSlim 实际上可能没问题。
@csharptest 下面的博客文章声称ReaderWriterLockSlim 的性能开销超过Monitor 大约是2 倍。根据您的评论，我预计会超过10 倍。blogs.msdn.com/b/pedram/archive/2007/10/07/…
@Marc Gravell，公平地说，我有点苛刻，但在 +5 的答案中得到 -1 不会损害 Reed 的代表；）建议使用 ConcurrentDictionary；但是，这个类只有 4.0，我们不知道 OP 使用的是什么版本。因此，他对其他锁的推荐可能会导致严重的性能问题。如前所述，使用这些读取器/写入器锁不仅需要读取：写入比率的阈值，而且还需要复杂（或耗时）的读取/写入过程才能受益。我只是想确保 OP 不会走上一条非常痛苦的道路。
@csharptest.net：我在这里提到使用 ReaderWriterLockSlim 是因为 OP 的意图显然是不锁定读取，所以我假设（这可能是错误的）访问与阅读高度平衡- 否则，这将是不必要的优化。诚然，OP 可能正在尝试在这里进行过早的优化（很有可能），但我给了他们怀疑的好处。当且仅当每次写入有很多读取时，我强烈支持在 .NET 3.5 中使用 RWLS over lock ...

【解决方案2】：

问题a：它是线程安全的吗？如果是，为什么？

它不仅不是线程安全的；如果在另一个线程重新组织哈希桶时访问它，它也会抛出 NullReferenceException。 lock 语句邪恶快，不要回避。

问题 b：这个 double-TryGetValue() 模式是如何调用的？

大多数人将其称为“错误”；）

【讨论】：

它被大多数人称为“错误”让我哈哈大笑；）+1

【解决方案3】：

很遗憾，没有。

我随身携带一个具有此属性的自定义 HashMap。

缺陷在 rehash() 函数中。

【讨论】：