c# - 线程安全共享对象过期和重新初始化

Question

我有一些只读数据，我想初始化它们，然后以线程安全的方式定期重新初始化。对于初始化，我引入了 Joe Duffy 的 LazyInit and LazyInitOnceOnly structs as detailed in his blog ，它使用双重检查锁定模式。因此，我当前的 getter 实现简单地围绕着他的 LazyInitOnly.Value 属性，并为超时检查提供了额外的空间:

所以代码如下:

public class MyData {
  public DateTime TimeStamp { get; set; }
  //actual shared data ommitted

  public MyData() { TimeStamp = DateTime.Now; }
}

public SharedDataContainer
{
  //data to be initialised thread-safe, and shared.
  //assume delegate passed on construction simply 'new's the object,
  private LazyInitOnceOnly<MyData> _sharedDataInit;
  //receives the result from the _sharedDataInit.Value property
  private MyData _sharedData;
  //time-out and reinitialise after 24 hours
  private TimeSpan _timeOut = new TimeSpan(24,0,0);

  public MyData SharedData
  {
    get{
      //slight adaptation of the use of the LazyInitOnceOnly struct - 
      //because we want to replace _sharedData later after an expiry time out.
      if(_sharedData == null)
        _sharedData = _sharedDataInit.Value;
      //need best ideas for this bit:
      if((DateTime.Now - _sharedData.TimeStamp) > _timeOut)
      {
        ReInitialise();
      }
      return _sharedData;
    }
  }
}

当数据被识别为过时时，应该返回旧数据，但是应该在单独的线程上准备新数据并在准备好时换入 - 以免阻塞调用者。数据的所有后续读取都应返回旧值，直到它被更新。

所以我考虑在 ReInitialise() 方法中像这样对新线程进行排队:

() => {
  //assume constructor pulls in all the data and sets timestamp
  _sharedData = new MyData();
}

线程中的 _sharedData 覆盖将自动发生，所以这很好。但是使用此代码，在重建完成之前，所有后续读取都将尝试并触发线程重建 - 因为它们正在读取旧的 _sharedData 的 TimeStamp 属性。

确保只触发一次重建的最佳方法是什么？

Answer 1

或者，(再次不使用 LazyInit 东西)在构造函数中设置 Int32 m_buildState = 0。将 m_publishData 成员(在这种方法中，这是您的自定义数据对象类型，而不是 LazyInit 对象类型)设置为 null。

在 getter 中，设置 d = Interlocked.CompareExchange(ref m_buildState, 1, 0)。这里 d 是局部决策变量。

如果d==2 查看是否发生了数据更新超时；如果是这样，接下来测试是否 Interlocked.CompareExchange(ref m_buildState, 3, 2)==2。如果是这样，启动一个后台线程来重建数据。返回 m_publishData。 (后台重建线程的最后一步必须先更新m_publishData，然后再将m_buildState设置为2。)

如果 d==3 返回 m_publishData 成员。

如果 d==1 等待 d>=2。要以最佳方式执行此操作，请等待事件发生(如果要优化代码，您可以先旋转等待/测试 d>=2 一点)。然后返回 m_publishData。

如果 d==0，在当前线程上重建，然后将 m_publishData 设置为数据对象，然后将 m_buildState 设置为 2，然后发出事件信号。

我在这里假设重建线程重建所花费的时间不足以进行另一次重建，并且不需要并发操作超时。如果这些假设不安全，则需要进行更多检查。