试图为 C# 并发队列找到无锁解决方案

Question

我在 C# 中有以下代码： （_StoreQueue 是一个 ConcurrentQueue）

        var S = _StoreQueue.FirstOrDefault(_ => _.TimeStamp == T);
        if (S == null)
        {
            lock (_QueueLock)
            {
                // try again
                S = _StoreQueue.FirstOrDefault(_ => _.TimeStamp == T);
                if (S == null)
                {
                    S = new Store(T);
                    _StoreQueue.Enqueue(S);
                }
            }
        }

系统正在实时收集数据（相当高的频率，大约 300-400 次调用/秒）并将其放入代表 5 秒间隔的 bin（存储对象）中。这些 bin 在写入时位于队列中，而在处理和写入数据时队列会清空。

因此，当数据到达时，会检查是否有该时间戳的 bin（以 5 秒舍入），如果没有，则创建一个。

由于这是非常多线程的，系统遵循以下逻辑：

如果有bin，就是用来放数据的。 如果没有 bin，则会启动一个锁，并在该锁内再次进行检查以确保它不是同时由另一个线程创建的。如果仍然没有 bin，则创建一个。

用这个系统，锁大概每2k调用一次

我正在尝试看看是否有办法解除锁定，但这主要是因为我认为必须有一个比仔细检查更好的解决方案。

我一直在考虑的另一种方法是提前创建空箱，这将完全消除对任何锁的需求，但是搜索正确的箱会变得更慢，因为它必须扫描预先构建的列表垃圾箱以找到合适的垃圾箱。

Answer 1

使用ConcurrentDictionary 可以解决您遇到的问题。在这里，我假设您的 TimeStamp 属性的类型为 double，但它可以是任何类型，只要您使 ConcurrentDictionary 键与类型匹配。

class Program
{
    ConcurrentDictionary<double, Store> _StoreQueue = new ConcurrentDictionary<double, Store>();

    static void Main(string[] args)
    {
        var T = 17d;

        // try to add if not exit the store with 17
        _StoreQueue.GetOrAdd(T, new Store(T));
    }
    public class Store
    {
        public double TimeStamp { get; set; }
        public Store(double timeStamp)
        {
            TimeStamp = timeStamp;
        }
    }
}