ConcurrentDictionary与字典

Question

我不确定这是一个如此简单的问题，正如它在When should I use ConcurrentDictionary and Dictionary?中所述。

在我的例子中，我只有一个线程调用Add来添加项，而有几个线程调用Remove来删除项(每个条目一个，实际上是Timer)。有很多阅读线索。此外，我的逻辑确保被删除的项目不再被使用(基于时间的密钥)，即它不会读取它们。

此外，它应该处理一个非常高的输入率。

因此，也许Dictionary在这里更好，因为它具有更好的性能，并且在相同的资源上没有真正的并发写入(我不确定)。毕竟，它不是一个链接列表类型的集合，需要在任何更改时更新项之间的指针。并发Add和Get在非线程安全Dictionary的情况下可能是错误的。

换句话说，Add操作是否非原子操作，因为Get操作对于同一密钥的Get操作会返回一个buggy对象，因为Dictionary有一个不稳定的状态？也许只同步Remove操作就足够了？

更新：注意到，我只有一个线程添加了项，几个计时器线程删除了每个项目(必须是一个已经添加的项)，而Get操作是对时间范围后面的项目(要删除的项目)执行的而不是操作。另外，单个添加线程会生成一个已添加项的列表，以供处理读取线程读取。这就是为什么我认为它可以在没有任何锁的情况下工作(或者只对删除操作进行锁定)。

Answer 1

我认为您可以对此进行优化，以减少字典中的锁数量。关键是找到一个条件来本地化一个时间间隔，在其中您修改字典，并确保在更新字典时不会超出此间隔。

例如，假设您需要10分钟来更新字典。你决定每天10点到11点之间更新字典。你可以在10点完成更新。

然后，从第二天的11:00到10:00，你可以使用你的字典而不加任何锁。在10:00至11:00之间，您必须始终使用锁，因为您的字典可能会更改。

在本例中，不可能在没有锁的情况下修改字典，因为只有在需要更新字典超过1小时时才会发生这种情况。

因此，锁是那个小时内的一个真正的锁，DateTime检查其余的23个小时。我不知道你是否能使你的情况适应这个焦点，但如果你能，你肯定会得到更好的表现。

您可以将此逻辑封装在方法中：

private void DoWithDictionary(Action action)
{
    var now = DateTime.UtcNow;
    if (now.Hour == 10)
    {
        action();
    }
    else
    {
        lock (this._dict)
        {
            action();
        }
    }
}

private T DoWithDictionary<T>(Func<T> action)
{
    var now = DateTime.UtcNow;
    if (now.Hour == 10)
    {
        return action();
    }
    else
    {
        lock (this._dict)
        {
            return action();
        }
    }
}

并使用它：

var keyToGet = 17;
var value = DoWithDictionary(() => this._dict[keyToGet]);

DoWithDictionary(() =>
{
    if (this._dict.TryGetValue(keyToGet, out string text))
    {
        //...
    }
});

var keyToRemove = 17;
DoWithDictionary(() => this._dict.Remove(keyToRemove));

更新

我认为我的回应被误解了。最后，类似于排队更改，每次执行都是在一个批中。

例如，假设一个线程在第一秒钟执行4次删除，在下一秒钟执行2次删除。那条线可以锁6个锁。线程可能有一个列表，其中保存所有人每秒钟删除一次。因此，在第一秒钟，线程添加了4个项。当第二个完成时，线程锁定字典，并仅用一个锁删除4个项。在下一秒中，为这2项删除一个额外的锁。所以，两个锁而不是六个锁。

我认为这是合理的，这是我通常做的，以获得更好的表现。此外，通过数据库访问o套接字发送:添加信息，如果缓冲区已满或过期，则发送所有信息。

这里的问题是，您有很多线程:您可以使用相同的方法，但只能在线程级别获得更好的性能。如果您能够获得一些逻辑(比如我的23/1小时，这只是一个微不足道的示例，在现实世界中使用起来很困难)，那么您可以避免所有线程中的锁，从而获得更好的性能。最后，执行锁以获得对资源的独占访问。在我的示例中，我知道我可以在没有锁的情况下访问(而不是修改)字典，而且它是线程安全的，因为我知道(没有真正的锁语句)在这些小时内访问字典是安全的。