可以更新或删除的共享内存的线程安全枚举

本文关键字:内存 线程 安全 枚举 共享 更新 删除 | 更新日期: 2023-09-27 18:28:50

我在线程之间有一个共享对象,用于保存文件状态信息。保存信息的对象是此类:

/// <summary>
/// A synchronized dictionary class.
/// Uses ReaderWriterLockSlim to handle locking. The dictionary does not allow recursion by enumeration. It is purly used for quick read access.
/// </summary>
/// <typeparam name="T">Type that is going to be kept.</typeparam>
public sealed class SynchronizedDictionary<U,T> : IEnumerable<T>
{
    private System.Threading.ReaderWriterLockSlim _lock = new System.Threading.ReaderWriterLockSlim();
    private Dictionary<U, T> _collection = null;
    public SynchronizedDictionary()
    {
        _collection = new Dictionary<U, T>();
    }
    /// <summary>
    /// if getting:
    /// Enters read lock.
    /// Tries to get the value.
    /// 
    /// if setting:
    /// Enters write lock.
    /// Tries to set value.
    /// </summary>
    /// <param name="key">The key to fetch the value with.</param>
    /// <returns>Object of T</returns>
    public T this[U key]
    { 
        get
        {
            _lock.EnterReadLock();
            try
            {
                return _collection[key];
            }
            finally
            {
                _lock.ExitReadLock();
            }
        }
        set
        {
            Add(key, value);
        }
    }
    /// <summary>
    /// Enters write lock. 
    /// Removes key from collection
    /// </summary>
    /// <param name="key">Key to remove.</param>
    public void Remove(U key)
    {
        _lock.EnterWriteLock();
        try
        {
            _collection.Remove(key);
        }
        finally
        {
            _lock.ExitWriteLock();
        }
    }
    /// <summary>
    /// Enters write lock.
    /// Adds value to the collection if key does not exists.
    /// </summary>
    /// <param name="key">Key to add.</param>
    /// <param name="value">Value to add.</param>
    private void Add(U key, T value)
    {
        _lock.EnterWriteLock();
        if (!_collection.ContainsKey(key))
        {
            try
            {
                _collection[key] = value;
            }
            finally
            {
                _lock.ExitWriteLock();
            }
        }
    }
    /// <summary>
    /// Collection does not support iteration.
    /// </summary>
    /// <returns>Throw NotSupportedException</returns>
    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        throw new NotSupportedException();
    }
    /// <summary>
    /// Collection does not support iteration.
    /// </summary>
    /// <returns>Throw NotSupportedException</returns>
    System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        throw new NotSupportedException();
    }

}

我这样称呼这本字典:SynchronizedDictionary _cache=新的SynchronizedDictionary();

其他线程可以派生并使用该线程,如下所示:_cache["key"];

字典可以在运行时修改。我认为这里没有问题。还是我错了?在我看来,问题在于枚举器,因为我想制作一个遍历集合的枚举器。我该怎么做?我想到了这三种解决方案:

  1. 制作这样的枚举器:http://www.codeproject.com/Articles/56575/Thread-safe-enumeration-in-C(但使用ReaderWriterLockSlim)
  2. 像SyncRoot一样公开锁定对象(但使用ReaderWriterLockSlim),因此调用者调用enter和exit读取方法
  3. 请使用数据库(SQLite fx)来保存信息

数字1)的问题是:

  1. 它使用构造函数进入读取模式。如果GetEnumerator()是手动调用的,而不是使用foreach?忘记调用dispose
  2. 我不知道这是否是一个好的编码风格。尽管我喜欢代码
  3. 如果调用者使用foreach,我不知道调用者可能会做什么在枚举器的实例化和对dispose的调用之间。如果我理解了我正确阅读的文档,这可以只要还有一个读者在做,最终就会阻止作者一些繁重的工作

数字2)的问题是:

  1. 我不喜欢暴露这个。我知道.NET API能做到这一点,但是我不喜欢它
  2. 正确进出取决于呼叫者

我的眼睛没有问题。但我把这个小项目作为业余项目来做,我想了解更多关于多线程和反射的知识,所以我想把它作为最后的选择。我之所以想在运行时迭代集合,是因为我想找到符合某些条件的值。

也许只有我发明了一个问题?

我知道ConcurrentDictionary,但我不想使用它。我把这个项目当作游乐场。玩线程和反射。

编辑

有人问我在读什么,在写什么。我将在这次编辑中讲述这一点。我正在读写这门课:

public class AssemblyInformation
{
    public string FilePath { get; private set; }
    public string Name { get; private set; }
    public AssemblyInformation(string filePath, string name)
    {
        FilePath = filePath;
        Name = name;
    }
}

我在运行时读了很多书,几乎没有写。也许我会写2000和1。也不会有太多的物体,可能有200个。

可以更新或删除的共享内存的线程安全枚举

我会将您的问题视为反馈请求,以帮助您学习。让我谈谈你已经确定的三个解决方案:

  1. 是的,这就是为什么这样的设计永远不应该作为API公开给第三方(甚至其他开发人员)。正确使用很难。这篇代码项目文章有一些令人讨厌的建议
  2. 这要好得多,因为这个模型对锁定是明确的,而不是隐含的。然而,在我看来,这违反了关注点的分离
  3. 不知道你在这里是什么意思。你可以在你的字典上有一个Snapshot()方法,它做一个只读副本,可以安全地传递和阅读。这与解决方案1不同

有一个完全不同的解决方案:使用一个不可变的字典。即使在并发写访问的情况下,这样的字典也可以安全地传递、读取和枚举。这样的字典/地图通常使用树来实现。

我将详细阐述一个关键点:您需要将并发系统作为一个整体来考虑。你无法通过使所有组件线程安全(在你的情况下是一本字典)来使你的应用程序正确。您需要定义您使用字典的内容。

你说:

我希望在运行时迭代集合的原因是我想找到符合某些标准的值。

您对数据进行了并发写入,并且希望从字典中原子地获得一致的快照(也许是为了在UI中拍摄一些进度报告?)。既然我们知道了这个目标,我们就可以设计一个解决方案:

您可以在字典中添加一个克隆方法,该方法在获取读取锁定的同时克隆所有数据。这将给调用者一个新的对象,然后它可以独立地对其进行枚举。这将是一个干净和安全的API。

与其直接实现IEnumerable,不如添加一个Values属性(如Dictionary.Values):

public IEnumerable<T> Values {
  get {
    _lock.EnterReadLock();
    try {
      foreach (T v in _collection.Values) {   
        yield return v;
      }
    } finally {
      _lock.ExitReadLock();
    }
  }
}