并发字典并行读取和删除项

Question

问题背景：

目前，我正在学习如何使用the.NET 6 Parallel.ForEachAsync循环进行并发操作。

我已经创建了下面的程序，它具有两个任务在Task.WhenAll函数中并行运行。KeepAliveAsync方法在HttpClient调用中运行最多3级的并行性，总共包含10项。DisposeAsync方法将从并发字典中删除这些项，但在此之前，CleanItemBeforeDisposal方法将删除项对象的属性值。

代码：

{
    [TestClass]
    public class DisposeTests
    {
        private ConcurrentDictionary<int, Item> items = new ConcurrentDictionary<int, Item>();

        private bool keepAlive = true;

        [TestMethod]
        public async Task Test()
        {
            //Arrange
            string uri = "https://website.com";

            IEnumerable<int> itemsToAdd = Enumerable.Range(1, 10);
            IEnumerable<int> itemsToDispose = Enumerable.Range(1, 10);

            foreach (var itemToAdd in itemsToAdd)
            {
                items.TryAdd(itemToAdd, new Item { Uri = uri });
            }

            //Act
            await Task.WhenAll(KeepAliveAsync(), DisposeAsync(itemsToDispose));

            //Assert
            Assert.IsTrue(items.Count == 0);
        }

        private async Task KeepAliveAsync()
        {
            HttpClient httpClient = new HttpClient();

            do
            {
                ParallelOptions parallelOptions = new()
                {
                    MaxDegreeOfParallelism = 3,
                };

                await Parallel.ForEachAsync(items.ToArray(), parallelOptions, async (item, token) =>
                {
                    var response = await httpClient.GetStringAsync(item.Value.Uri);

                    item.Value.DataResponse = response;

                    item.Value.DataResponse.ToUpper();
                });

            } while (keepAlive == true);
        }

        private async Task DisposeAsync(IEnumerable<int> itemsToRemove)
        {
            var itemsToDisposeFiltered = items.ToList().FindAll(a => itemsToRemove.Contains(a.Key));

            ParallelOptions parallelOptions = new()
            {
                MaxDegreeOfParallelism = 3,
            };

            await Parallel.ForEachAsync(itemsToDisposeFiltered.ToArray(), parallelOptions, async (itemsToDispose, token) =>
            {
                await Task.Delay(500);

                CleanItemBeforeDisposal(itemsToDispose);

                bool removed = items.TryRemove(itemsToDispose);

                if (removed == true)
                {
                    Debug.WriteLine($"DisposeAsync - Removed item {itemsToDispose.Key} from the list");
                }
                else
                {
                    Debug.WriteLine($"DisposeAsync - Did not remove item {itemsToDispose.Key} from the list");
                }
            });

            keepAlive = false;
        }

        private void CleanItemBeforeDisposal(KeyValuePair<int, Item> itemToDispose)
        {
            itemToDispose.Value.Uri = null;
            itemToDispose.Value.DataResponse = null;
        }
    }
}

问题：

代码运行，但我遇到了一个问题，即Item对象的Uri属性在CleanItemBeforeDisposal方法中被设置为null，设计时从Dispose方法调用，但是在并行KeepAliveAsync方法中进行HttpClient调用，此时共享项对象为null，错误有：

System.InvalidOperationException: An invalid request URI was provided. Either the request URI must be an absolute URI or BaseAddress must be set.

我在共享的ToArray上使用了ConcurrentDictionary方法，因为我相信这将在调用字典时创建字典的快照，但显然这不能解决这个争用条件。

如何处理两个进程访问一个共享列表的情况，其中一个进程更改了另一个进程所需的该列表实体的属性？

Answer 1

我将尽量直接回答这个问题，而不深入了解设计等细节。

ConcurrentDictionary是线程安全的，这意味着多个线程可以安全地从字典中添加和删除项。这种线程安全性根本不适用于字典中存储为值的任何对象。

如果多个线程具有对Item实例的引用并正在更新其属性，则可能会发生各种不可预测的事情。

为了直接回答这个问题：

如何处理两个进程访问一个共享列表的情况，其中一个进程可能已经更改了另一个进程所需的该列表实体的属性？

没有正确的方法来处理这种可能性。如果希望代码以可预测的方式工作，则必须消除这种可能性。

看起来，您可能希望这两个操作能够保持同步。他们不会的。即使他们这样做了，只要一次，它可能永远不会再次发生。这是不可预测的。

如果您实际上需要将Uri和Response设置为null，那么最好在使用这些值之后立即对同一个线程中的每个Item执行该操作。如果你做这三件事

执行对单个Item

• Do的请求，值

• 将其设置为null

在同一个线程中，...one接二连三地出现，它们不可能出现故障。

(但您需要将它们设置为空吗？)还不清楚那是干什么用的。如果你不这么做，就不会有什么问题需要解决。)