C# 中的可升级读卡器锁

Question

我有一个在多个线程之间共享的字典。每个线程根据给定的键从字典中读取特定值，但是 - 如果字典中不存在该键，则线程需要将其添加到字典中。
为了解决同步问题，我想使用 ReaderWriterLockSlim 类，它基本上为我提供了读取器-写入器锁同步（意味着读取器可以并行运行，但一次只能运行一个写入器......），但为读取器添加了升级选项。使用升级选项，我可以测试给定的密钥是否已在字典中，如果没有，则升级锁并写入它，承诺每个密钥只添加一个。

我的问题是我无法一次创建两个可升级锁 - 这意味着这个解决方案不好... :(

有人可以向我解释一下为什么微软选择以这种方式实现可升级锁（我不能有多个可升级锁）一次锁定...），并告诉我如何自己实现可升级的锁\给我另一个想法来同步我的共享字典？

Answer 1

如果您使用 .NET 4.0 为什么不使用 ConcurrentDictionary

Answer 2

我不知道为什么 ReaderWriterLockSlim 是以这种方式实现的。我怀疑有充分的理由。

为什么不直接使用ConcurrentDictionary？那么你就不必担心显式锁定。

也就是说，我不认为拥有多个可升级读卡器锁会对您有什么帮助。考虑以下场景：

Thread1 enters the lock in upgradeable mode
Thread2 enters the lock in upgradeable mode
Thread1 searches for "xyzzy" and doesn't find it
Thread2 searches for "xyzzy" and doesn't find it
Thread2 upgrades to a write lock
Thread1 waits to upgrade to a write lock
Thread2 updates and releases the lock
Thread1 acquires the write lock and overwrites what Thread2 had written

为了防止 Thread1 覆盖 Thread2 所做的事情，您必须编写以下逻辑：

Enter upgradable read lock
if (!dict.TryGetValue(...))
{
    Enter write lock
    if (!dict.TryGetValue(...))  // extra check required!
    {
    }
}

当没有可升级锁时，这正是您必须执行的操作。

Answer 3

UpgradeableReadLock 的存在使得您不必在获取写锁之前释放读锁。它允许您执行此操作：

   locker.EnterUpgradeableReadLock();
   ...
   locker.EnterWriteLock(); 
   ...

而不是因为

   locker.EnterReadLock();
   ...
   locker.ExitReadLock();
   locker.EnterWriteLock();
   ...

它是 ReaderWriter 锁，您在任何给定时间仍然可能只有一个写入者，这是可升级的读锁强制执行的。这意味着这两者并不等同；第一个允许其他调用者潜入，但允许读取部分并发。

如果您可以使用 ReadLocks 进行大多数读取，并使用 UpgradeableRead 进行数据更新/插入，那么这就是目的。如果您的所有数据访问都是潜在的写入者，那么这可能不起作用，您可以在写入周围使用简单的锁（对象）来在添加/更新时强制执行独占访问。

Answer 4

听起来您可能没有使用此问题的最佳解决方案。

示例：

  protected static object _lockObj = new object();

  if(_dictionary.ContainsKey(key))
  {
      return _dictionary[key];
  }
  else
  {
      lock(_lockObj)
      {
           if(_dictionary.ContainsKey(key))
              return _dictionary[key];

           _dictionary.Add(key, "someValue");
           return "someValue";
      }
  }

如果您使用的是 .NET 4，请尝试使用其他人提到的 ConcurrentDictionary 类。