ConcurrentDictionary.GetOrAdd - 仅在不为空时添加

Question

我正在使用 ConcurrentDictionary 来缓存并行访问的数据，有时新项目可以存储在 db 中并且它们不会加载到缓存中。这就是我使用 GetOrAdd 的原因

public User GetUser(int userId)
{
    return _user.GetOrAdd(userId, GetUserFromDb);        
}

private User GetUserFromDb(int userId)
{
    var user = _unitOfWork.UserRepository.GetById(userId);

    // if user is null, it is stored to dictionary

    return user;
}

但是我如何才能检查用户是否是从数据库中获取的，并且只有当用户不为空时才将用户存储到字典中？

可能我可以在 GetOrAdd 之后立即从 ConcurrentDictionary 中删除 null，但它看起来不是线程安全的，也不是非常优雅的解决方案。从字典中插入和删除无用。你知道怎么做吗？

Answer 1

public User GetUser(int userId)
{
    var user = _user.GetOrAdd(userId, GetUserFromDb);
    if (user == null) _user.TryRemove(userId, out user);    
}

您也可以将其包装到扩展方法中：

public static TValue GetOrAddIfNotNull<TKey, TValue>(
    this ConcurrentDictionary<TKey, TValue> dictionary,
    TKey key, 
    Func<TKey, TValue> valueFactory) where TValue : class
{
    var value = dictionary.GetOrAdd(key, valueFactory);
    if (value == null) dictionary.TryRemove(key, out value);
    return value;
}

那么您的代码将如下所示：

public User GetUser(int userId)
{
    var user = _user.GetOrAddIfNotNull(userId, GetUserFromDb)   
}

更新

根据@usr 的评论，可能存在以下情况：

1. 线程 1 执行 GetOrAdd，将 null 添加到字典并暂停。
2. 用户已添加到数据库中。
3. 线程 2 执行 GetOrAdd 并从字典中检索 null 而不是访问数据库。
4. 线程 1 和线程 2 执行 TryRemove 并从字典中删除记录。

有了这个时间，线程 2 将获得null，而不是访问数据库并获取用户记录。如果这种极端情况对您很重要并且您仍想使用ConcurrentDictionary，那么您可以在扩展方法中使用lock：

public static class ConcurrentDictionaryExtensions
{
    private static readonly object myLock = new object();

    public static TValue GetOrAddIfNotNull<TKey, TValue>(
        this ConcurrentDictionary<TKey, TValue> dictionary,
        TKey key, 
        Func<TKey, TValue> valueFactory) where TValue : class
    {
        lock (myLock)
        {
            var value = dictionary.GetOrAdd(key, valueFactory);
            if (value == null) dictionary.TryRemove(key, out value);
            return value;
        }
    }
}

Answer 2

这是一个 hacky 解决方案，我希望有更好的解决方案。如果找不到用户，则将GetUserFromDb 抛出。这将中止存储到字典中。让GetUser 捕获异常。这是对控制流使用异常，这不是很好。

Answer 3

我正在扩展@NikolaiSamteladze 解决方案以包括双重检查锁定，以便其他线程可以在字典更新后跳过获取锁定

public static class ConcurrentDictionaryExtensions
{
    private static readonly object myLock = new object();

    public static TValue GetOrAddIfNotNull<TKey, TValue>(
        this ConcurrentDictionary<TKey, TValue> dictionary,
        TKey key,
        Func<TKey, TValue> valueFactory) where TValue : class
    {
        TValue value;
        if (!dictionary.TryGetValue(key, out value))
        {
            lock (myLock)
            {
                value = dictionary.GetOrAdd(key, valueFactory);
                if (value == null) dictionary.TryRemove(key, out value);
            } 
        }
        return value;
    }
}