确保对字典中的值列表进行线程安全操作

Question

我有一个Dictionary<object1, List<object2>（我为我的结构做的抽象，有点复杂）。

字典中的列表是在非并行上下文中初始化的，但是向列表中添加新元素需要线程安全的方法。不会删除项目（字典对象将在事务结束时处理）。 此外，键值对仅在初始化时添加，因此在工作期间不会从字典中添加或删除键，仅更新值。

我不能使用并发集合，我被困在一个旧的 .NET 框架中。

起初我用ReadWriteSlimlock 锁定了整个字典。好吧，这是非常糟糕的表现。有许多添加操作发生，他们只是等待另一个。仅锁定每个列表是一个更好的解决方案，因为至少我正在为每个键并行做一些事情。 另外，加法操作也不是简单的list.Add(object2)，加法时还需要在线程安全区进行一些复杂的操作。

但我不知道实现它的最佳方法是什么：

1. lock(dictionary.Value)?
2. 使用ReadWriteSlimlock 的字典（每个键一个）？
3. 还有其他更好的解决方案吗？

Answer 1

另一种解决方案可能是实现您并发的List<object> 类。 类似的东西：

public class ConcurentList {
    private object sync = new object(); 
    private List<object> realList = new List<object>(); 


    public void Add(object o) {
        lock(sync){
           realList.Add(o);
        }
    }   

    /** ADD OTHERE METHODS IMPEMENTATION IF NEED **/

}

在字典中有：

Dictionary<object1, ConcurentList>

为什么封装而不是扩展List<object>，是因为Add方法不是虚拟的，所以你可以“覆盖”它的唯一方法是使用new关键字，即如果在完全相同的类型上使用，则保证仅被调用，这意味着如果将列表转换为基础，它将不会被调用，因此孔架构将失败。

通过封装，您只为调用者提供了一种方法，您可以在其中控制一切。

不知道这个解决方案是否符合您的需求，但希望它能给您一些关于如何管理内容的提示。

Answer 2

为什么不编写自己的Dictionary<> 和List<> 的并发线程安全变体？这是我为 .NET 2 所做的。

就我个人而言，我选择了ReaderWriterLockSlim，因为它允许您根据访问模式控制锁定，并且在大多数情况下，我的列表是从被写入的更多内容中读取的。

但是，您正在添加大量内容，因此您可能想同时尝试（lock 和 ReaderWriterLockSlim），看看哪个效果更好。

Answer 3

如果从列表中读取与写入同时发生，则为每个字典条目构造一个ReaderWriterLockSlim 对象将是最佳解决方案，因为多个读取器将能够在同一个列表上同时进行。它只比使用 lock(key) 稍微困难一点，并且在少数列表比其他列表更频繁地被读取的情况下，它具有提高性能的潜力。

如果您走ReaderWriterLockSlim 路线，最好将列表和锁包装在一个类中，而不是为读写器锁创建单独的字典：

class LockableList {
    public ReaderWriterLockSlim RwLock {get;private set;}
    public List<object2> Data {get;private set;}
    public LockableList() {
        RwLock = new ReaderWriterLockSlim();
        Data = new List<object2>();
    }
}
...
Dictionary<object1,LockableList> myDictionary;

将列表和外观结合起来可以让您查找字典条目一次，根据需要锁定它以供读取或写入，并使用关联的列表进行工作。