锁定自加载缓存

Question

我正在C＃中实现一个简单的缓存，并试图使其可以从多个线程访问。在基本阅读的情况下，很容易：

var cacheA = new Dictionary<int, MyObj>(); // Populated in constructor 

public MyObj GetCachedObjA(int key) 
{ 
    return cacheA[key]; 
} 

这是，我相信，完全是线程安全的。但我也想让它自动加载。也就是说，如果缓存未在访问时填充，则在满足访问请求之前将其填充。

Dictionary<int, MyObj> cacheB = null; 

public MyObj GetCachedObjB(int key) 
{ 
    if (cacheB == null) 
    { 
     PopulateCacheB(); 
    } 
    return cacheB[key]; 
} 

private void PopulateCacheB() 
{ 
    cacheB = new Dictionary<int, MyObj>(); 
    foreach (MyObj item in databaseAccessor) 
    { 
     cacheB.Add(item.Key, item); 
    } 
} 

这不是线程安全的，因为cacheB实例化后，一个线程可以访问GetCachedObjB但在此之前它是完全填充，如果另一个线程是填充它的过程。 那么在cacheB上执行锁定以便缓存是线程安全的最佳方式是什么？

Answer 1

可以使用lock语句简单的线程安全：

private Dictionary<int, MyObj> cacheB = null; 
private readonly object cacheLockB = new object(); 

public MyObj GetCachedObjB(int key) 
{ 
    lock (cacheLockB) 
    { 
     if (cacheB == null) 
     { 
      Dictionary<int, MyObj> temp = new Dictionary<int, MyObj>(); 
      foreach (MyObj item in databaseAccessor) 
      { 
       temp.Add(item.Key, item); 
      } 
      cacheB = temp; 
     } 
     return cacheB[key]; 
    } 
} 

如果你需要比lock挤出更多的性能允许，那么你可以使用一个ReaderWriterLockSlim代替，这将允许多个线程读取字典同时。当您需要填充或更新字典时，可以将锁升级到写入模式。

Answer 2

像这样： http://devplanet.com/blogs/brianr/archive/2008/09/26/thread-safe-dictionary-in-net.aspx

你的第一个例子是不是在所有线程安全的。如果有人插入另一个人从地图上取东西时该怎么办？插入可能会改变字典，这意味着阅读它可以访问损坏的状态

Answer 3

您可以使用ReaderWriterLock。

Answer 4

您可以使用线程安全的Enterprise Library Cache。

Answer 5

在监视器中包装填充操作。这样，如果另一个线程在填充缓存时尝试读取缓存，那么在它尝试读取之前，线程将*等待填充操作完成/错误。

您也可以做到这一点的读取停止，而你从中读取被修改的高速缓存，在这种情况下，你需要读入一个临时变量，释放监视器，然后返回变量或你会遇到锁定问题。

public MyObj GetCachedObjB(int key) 
{ 
    try { 
     Monitor.Enter(cacheB); 

     if (cacheB == null) 
     { 
      PopulateCacheB(); 
     } 
    } finally { 
     Monitor.Exit(cacheB); 
    } 
    return cacheB[key]; 
} 

作为一般记它，你不妨做时添加一些关键的验证读取你的字典，虽然这取决于你是否要对不存在的密钥或一些默认值的误差。

Answer 6

假设你的词典是线程安全的或只读人口后，你可以在这样一个线程安全的方式来填充它：

private void PopulateCacheB() 
{  
    Dictionary<int, MyObj>() dictionary = new Dictionary<int, MyObj>();  
    foreach (MyObj item in databaseAccessor)  
    {   
     dictionary.Add(item.Key, item);  
    } 
    cacheB = dictionary; 
} 

在最坏情况下的数据将来自“databaseAccessor”检索超过一旦出现竞赛状况，但这不应该受到伤害。