多个计时器访问单例对象中的字典对象

Question

我有一个单例对象，并在其中定义了一个字典。

public class MyClass 
{
    public static readonly MyClass Instance = new MyClass();

    private MyClass
    {}

    public Dictionary<int, int> MyDictionary = new Dictionary<int, int>();
}

现在，我有两个 System.Timers.Timer 对象更新 MyDictionary。

System.Timers.Timer timer1 = new System.Timers.Timer(5);
timer1.AutoReset = false;
timer1.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(MyTimer1Handler);
timer1.Enabled = true;
timer1.Start();

System.Timers.Timer timer2 = new System.Timers.Timer(5);
timer2.AutoReset = false;
timer2.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(MyTimer2Handler);
timer2.Enabled = true;
timer2.Start();

private void MyTimer1Handler(object sender, ElapsedEventArgs e)
{
     MyClass.Instance.MyDictonary[1] = 100;
}

private void MyTimer1Handler(object sender, ElapsedEventArgs e)
{
     MyClass.Instance.MyDictonary[2] = 100;
}

我现在的问题是，考虑到计时器的已用事件处理程序在 MyDictionary 的索引 1 和索引 2 上唯一运行，我是否需要对 MyDictionary 进行锁定？

Answer 1

是的，你必须这样做。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508.aspx

这表示读取是线程安全的，但编辑不是。它还表示迭代 Dictionary 并不真正安全。

如果您能够使用 .NET 4，则可以使用线程安全的 ConcurrentDictionary。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd287191.aspx

Answer 2

对于您发布的这个具体示例，是的，您必须这样做，但严格来说，根据您的使用模式，这并不总是必要的。

例如，如果您预先确定了 2 个键，那么如果一个线程操作不影响另一线程操作的状态，则您不会修改字典的共享状态。例如，如果您知道您没有添加/删除键并且每个线程都将访问特定的键。

让我们考虑以下简化示例，其中我们只是并行递增 2 个给定键的前一个值：

class Program
{

    static Dictionary<string, int> _dictionary = new Dictionary<string, int>();

    static void Main(string[] args)
    {
        _dictionary["key1"] = 0;
        _dictionary["key2"] = 0;

        Action<string> updateEntry = (key) =>
            {
                for (int i = 0; i < 10000000; i++)
                {
                    _dictionary[key] = _dictionary[key] + 1;
                }
            };

        var task1 = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                updateEntry("key1");
            });

        var task2 = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            updateEntry("key2");
        });

        Task.WaitAll(task1, task2);

        Console.WriteLine("Key1 = {0}", _dictionary["key1"]);
        Console.WriteLine("Key2 = {0}", _dictionary["key2"]);

        Console.ReadKey();
    }
}

您认为在 2 个单独线程中迭代后字典的每个键的值会是多少在循环内同时使用同一字典超过 1000 万次？

在上面的示例中，您

Key1 = 10000000
Key2 = 10000000

不需要额外的同步，只需将值分配给字典中的现有键即可。

当然，如果您想添加或删除键那么您需要考虑同步或使用数据结构，例如ConcurrentDictionary

在您的情况下，您实际上是在添加值到字典中，因此您必须使用某种形式的同步。