共享项目列表的细粒度同步

Question

我正在使用线程安全的第三方库从历史数据库中检索数据。

典型场景的操作模式如下：

Library instance;

Result[] Process(string[] itemNames) {
    var itemsIds = instance.ReserveItems(itemNames);
    Result[] results = instance.ProcessItems(itemIds);
    instance.ReleaseItems(itemIds);
    return results;
}

Library 是一个实例化成本很高的类，因此这里将其用作单例 (instance)，它可以完美地对抗多个线程。

但是，我注意到有时结果被标记为失败（“未找到项目”），当多个线程尝试执行 Process 使用共享一些常见项目的 itemNames 数组时。因为该库的文档非常糟糕，所以这是出乎意料的。

通过集中记录，我推断一个线程可以在另一个线程即将处理它的同时释放一个项目。

在给图书馆的供应商发了几封邮件后，我了解到instance 在线程之间共享一个保留项目列表，并且有必要同步调用...

取消编译库的某些部分证实了这一点：有一个类级别的 m_items 列表被 ReserveItems 和 ReleaseItems 使用。

所以我设想以下浪费：

Result[] Process(string[] itemNames) {
    lock(instance) {
        var itemsIds = instance.ReserveItems(itemNames);
        Result[] results = instance.ProcessItems(itemIds);
        instance.ReleaseItems(itemIds);
       return results;
    }
}

但对我来说似乎有点太暴力了。

由于该库在多线程处理不同项目时可以完美运行，如何执行更细粒度的同步并避免性能损失？

编辑 - 2018-11-09

我注意到库的整个ProcessItems 方法体都包含在一个lock 语句中......

因此，任何围绕此进行精细同步的尝试都是徒劳的。我最终也将我的 Process 方法主体包含在一个 lock 语句中，性能损失 - 正如预期的那样 - 根本无法察觉。

Answer 1

您可以为每个项目 ID 实施锁定。这可以采用 Dictionary<string, object> 的形式，其中值是锁定对象 (new object())。

如果您想同时在多个线程上处理相同的项目 ID 而不会在发生冲突时阻塞所有内容，您可以在字典值中跟踪更多状态来执行此操作。例如，您可以使用Dictionary<string, Lazy<Result>>。第一个需要项目 ID 的线程将初始化并直接使用惰性线程。然后其他线程可以检测到该项目 ID 上的操作正在进行中，并且也可以使用惰性线程。