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[ASP.net教程]C# 的 Dictionary 寫入前應注意事項

一個已上線、用戶龐大的系統,幾個月來第一次出現這個系統錯誤訊息 :「已經加入含有相同索引鍵的項目」
「已添加了具有相同键的项」
An item with the same key has already been added.

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分析原因:

C# 的 Dictionary 這種資料結構的變數,若宣告為 static,在使用上,要注意寫入或 Add 資料前,只做 if ContainsKey 判斷是不夠的 (如下圖 2),因其不是「執行緒 ; 线程 (thread)」安全的 (若有多人同時寫入,有可能造成異常,甚至出錯。機率不高,但久久偶爾會發生一次)。

因此在 Dictionary 寫入或 Add 前,應多做一個 lock 的動作,如下圖 3,以達到一次只有一個人 (一個執行緒),能進入 lock 區塊中,其他人要排隊等候。

 


圖 1 宣告 Dictionary 變數



圖 2 改寫前 (久久偶爾會發生一次錯誤的寫法)



圖 3 改寫後


C# 的 lock,
但注意一定要是宣告為 static 的變數,才有效
(static 變數,表示全網站的所有使用者,共用同一塊「記憶體 ; 内存」,而不是每個使用者各自 new 一塊記憶體)。

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Dictionary 介紹 (msdn) :
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/xfhwa508(v=vs.110).aspx
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詳細說明 Dictionary 問題的文章 (推薦):
http://blog.darkthread.net/post-2012-01-31-dictionary-thread-safe.aspx

上文中,提到 .NET 4.0 加入一種新的 System.Collections.Concurrent.ConcurrentDictionary<TKey, TValue>,
不見得能解決此問題,建議勿用。
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lock 介紹 :
http://www.dotblogs.com.tw/yc421206/archive/2011/01/07/20624.aspx
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/c5kehkcz.aspx
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ConcurrentDictionary<TKey, TValue> 類別 :
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/dd287191(v=vs.110).aspx

ConcurrentDictionary<TKey, TValue>.GetOrAdd 方法 (TKey, TValue) :
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/ee378674(v=vs.110).aspx

Dictionary + Locking versus ConcurrentDictionary
http://www.codeproject.com/Articles/548406/Dictionary-plus-Locking-versus-ConcurrentDictionar
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ConcurrentDictionary 让你的多线程代码更优美
http://www.bkjia.com/C_jc/968538.html

用Dictionary,而当这个属性被提升为static静态的(类级别的)时候,我们就要考虑它的线程安全性了,因为它有可能被多个线程同时访问,当然,如果这个对象是只读的,也无所谓线程安全,但如果这个属性是可以被写的,那就需要把它加锁了。

但从性能上看,就不能被接收,我们知道,lock会把其它线程锁在外面,无论是读还是写,都会被锁,性能非常差。
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