在共享数据结构上同步

Question

考虑涉及多个线程写入共享数据结构的代码。现在，这些线程中的每一个都将对象写入共享容器，这些对象本质上是唯一的。举一个（虚构的）例子：

class Logger
{
   IDictionary<string, Log> logDictionary = new Dictionary<string, Log>();

   // Method called by several other threads
   void AddLog(Log log)
   {
      logDictionary[log.ID] = log;
   }

   // Method called by a separate thread
   IList GetLog(/*some criteria*/)
   {
      // loop through logDictionary and
      // create an IList based on criteria
   }
}

我清楚地知道，如果多个线程尝试更新相同的“变量”（或槽）导致竞争条件，对共享对象的并发访问可能会成为问题。现在我的问题有 3 个部分。

(1) 如果线程进行盲更新，是否需要同步？ （即使他们正在更新相同的插槽/变量）？

(2) 假设每个线程都在写一个唯一的对象，假设它是线程安全的，就不需要同步对共享字典/容器的访问吗？

(3) 另一个线程调用 GetLog() 是否真的会造成问题，即使字典正在被其他线程同时更新？

Answer 1

C# 中的容器类在编写时不是线程安全的，这意味着您必须确保只有一个线程同时访问容器类实例，即使每个线程写入字典中的不同键也是如此。

对于阅读，字典是线程安全的，即您可以同时从多个线程中读取字典。但是，同时读写是不安全的。

详情here。

Answer 2

最大的问题是如果任何线程添加/删除字典中的键。这可能会导致内部进行重大重建（很可能会破坏正在进行的任何竞争性读写），所以是的；您确实需要同步访问。如果所有线程都在读取/写入现有密钥，您可能没问题，但我认为这不能保证。

我不了解 java，但在 C# 中有 ReaderWriterLockSlim 可能（如果您绝对需要它）允许多个并发读取器或一个写入器（不是两者） - 但它是通常更简单（有时甚至更快）只是去互斥（通过lock等）。

编辑

另外 - 对于强类型字典类型（即泛型等），如果值类型过大，更新将不会互锁；另一个线程可能理论上看到此类值的正在进行的更新。例如 x86 上的 guid 等。

Answer 3

1) “盲更新”是什么意思？

2) 否。假设 Dicitonary 是使用哈希表实现的，您需要同步访问以处理哈希冲突、增加表的大小等。您可能能够通过锁定在某些情况下，表而不是整个数据结构的共享锁，但这也有开销。

3) 取决于更新是否是原子的。