.net - 可以递归调用 ConcurrentDictionary.GetOrAdd() 吗？

Question

ConcurrentDictionary.GetOrAdd(TKey, Func<TKey, TValue>)接受工厂函数以允许将项目的延迟实例化放入字典中。

定义一个本身调用 GetOrAdd() 的工厂函数是否安全，即在“父”GetOrAdd() 的上下文中调用 GetOrAdd。

以下代码演示了该模式；它似乎确实有效，但它安全吗？

class Program
{
    static ConcurrentDictionary<string,object> __dict = new ConcurrentDictionary<string, object>();

    static void Main(string[] args)
    {
        Foo foo = GetOrAddFoo();
        Console.WriteLine(foo._name);
        Console.WriteLine(foo._bar._name);
        Console.ReadKey();
    }

    static Bar GetOrAddBar()
    {
        Console.WriteLine("GetOrAddBar: enter");
        Func<string,Bar> factoryFn = (x) => LoadBar(x);
        Bar bar = __dict.GetOrAdd("bar", factoryFn) as Bar;
        Console.WriteLine("GetOrAddBar: exit");
        return bar;
    }

    static Foo GetOrAddFoo()
    {
        Console.WriteLine("GetOrAddFoo: enter");
        Func<string,Foo> factoryFn = (x) => LoadFoo(x);
        Foo foo = __dict.GetOrAdd("foo", factoryFn) as Foo;
        Console.WriteLine("GetOrAddFoo: exit");
        return foo;
    }

    static Bar LoadBar(string name)
    {
        Bar bar =  new Bar();
        bar._name = name;
        return bar;
    }

    static Foo LoadFoo(string name)
    {
        Foo foo = new Foo();
        foo._name = name;
        foo._bar = GetOrAddBar();
        return foo;
    }

    public class Foo
    {
       public string _name;
       public Bar _bar;
    }

    public class Bar
    {
        public string _name;
    }
}

Answer 1

答案是肯定的，绝对安全。仅当给定键尚不存在时才调用值函数。以下是引擎盖下发生的事情的演练。

演练

首先我们假设字典是完全空的，为了简单起见，我只会以数组格式显示键:

dictionary = []

首次执行 GetOrAddFoo方法，“Foo”键不存在，因此字典调用值函数，在此调用中是 LoadFoo方法。字典在这里仍然是空的。

dictionary = []

LoadFoo内部调用 GetOrAddBar ，它检查并发现“Bar”键不存在，所以 LoadBar调用 value 函数并返回创建的“Bar”条目。此时的字典如下所示:

dictionary = ["Bar"]

此时的字典中包含项目“Bar”。我们还没有完成 LoadFoo值(value)函数，但它现在会。

dictionary = ["Bar"]

LoadFoo方法重新获得控制权并返回 Foo要存储在字典中的对象。之后 LoadFoo完成， GetOrAddFoo也可以完成。我们现在的字典看起来像这样:

dictionary = ["Bar", "Foo"]

GetOrAddFoo 的 future 电话

在随后调用 GetOrAddFoo 时，字典中已有 Foo 的条目因此不会调用它的值函数，甚至不会调用 Bar值(value)函数。它立即返回。

dictionary = ["Bar", "Foo"]

但是如果我们删除 Bar 会发生什么？从字典中，然后调用 GetOrAddFoo ?假设我们确实删除了它，让我们的字典像这样:

dictionary = ["Foo"]

现在我们调用 GetOrAddFoo再次。 Foo仍然存在，所以字典不会调用 LoadFoo值(value)函数。因此， Bar不会重新添加到字典中。我们的字典保持不变:

dictionary = ["Foo"]

如果我们调用 GetOrAddBar不过，直接，我们将在那时添加“Bar”。

dictionary = ["Foo", "Bar"]

在并发字典的 Get-Or-Add 方法的底层

在引擎盖下，随时 GetOrAdd方法被调用时，首先检查给定键的存在。

如果此时它不存在，则调用值函数。在 value 函数返回后，在字典上放置一个锁以允许添加新条目。

在多线程世界中，我们可以有 2 个线程尝试将相同的确切键添加到字典中。字典会运行 value 函数，然后尝试获取锁，获取锁后，检查 key 是否再次存在。

这样做的原因是在锁定检索时，另一个线程可能会加入并添加相同的 key 。原始线程在收到锁后需要检查这种情况，以免最终导致键冲突。