Aclaración de lectura y escritura en un C# Diccionario

Question

En el contexto de esta declaración,

Un diccionario puede apoyar varios lectores simultáneamente, siempre y que no se modifica la colección. Aún así, enumerar a través de una colección no es intrínsecamente un procedimiento thread-safe. En el raro caso donde una enumeración sostiene con accesos de escritura, la colección debe estar bloqueada durante la enumeración completa . Para permitir el acceso a la colección por medio de múltiples hilos para leer y escribir, debe implementar su propia sincronización.

¿Qué significa leer y escribir? Tengo entendido que una lectura es una operación que busca una clave y proporciona una referencia a su valor y una escritura es una operación que agrega o elimina un par de valores clave del diccionario. Sin embargo, no puedo encontrar nada concluyente con respecto a esto.

Entonces, la gran pregunta es, al implementar un diccionario seguro para hilos, ¿una operación que actualiza el valor de una clave existente en el diccionario se considera un lector o escritor? Planeo tener varios subprocesos accediendo a claves únicas en un diccionario y modificando sus valores, pero los hilos no agregarán/eliminarán nuevas claves.

La implicación obvia, suponiendo que modificar un valor existente no es una operación de escritura en el diccionario, es que mi implementación de la dicción segura de subprocesos puede ser mucho más eficiente, ya que no necesitaría un bloqueo exclusivo cada vez Intento actualizar el valor de una clave existente.

El uso de ConcurrentDictionary desde .Net 4.0 no es una opción.

Answer 1

sobrescribir un valor existente debe ser tratada como una operación de escritura

Answer 2

Modificación de un valor es una escritura e introduce una condición de carrera.

Digamos que el valor original de mydict [5] = 42. Una actualizaciones de rosca mydict [5] a ser 112. Otro hilo actualizaciones mydict [5] a ser 837.

¿Qué debe el valor de mydict [5] estar al final? El orden de los hilos es importante en este caso, lo que significa que o bien debe asegurarse de que el pedido sea explícito o de que no se escriba.

Answer 3

Cualquier cosa que pueda afectar los resultados de otra lectura debe considerarse una escritura.

cambiando una clave es el más definitivamente una escritura, ya que hará que el elemento se mueva en el hash interna o índice o embargo diccionarios hacen su O (n) log() cosas ...

Lo que es posible que desee que hacer es mirar a ReaderWriterLock

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.threading.readerwriterlock.aspx

Answer 4

actualización de un valor es conceptualmente una operación de escritura. Al actualizar un valor con acceso concurrente donde se realiza una lectura antes de que se complete una escritura, se lee un valor anterior. Cuando dos escriben conflicto, se puede almacenar el valor incorrecto.

Agregar un nuevo valor podría desencadenar un crecimiento del almacenamiento subyacente. En este caso, se asigna memoria nueva, todos los elementos se copian en la memoria nueva, se agrega el nuevo elemento, el objeto de diccionario se actualiza para hacer referencia a la nueva ubicación de memoria para almacenamiento y la memoria anterior se libera y está disponible para recolección de basura. Durante este tiempo, más escrituras podrían causar un gran problema. Dos escrituras al mismo tiempo podrían desencadenar dos instancias de esta copia de memoria. Si sigue la lógica, verá que se perderá un elemento, ya que solo el último hilo para actualizar la referencia sabrá sobre los elementos existentes y no sobre los otros elementos que intentaban agregarse.

ICollection provides a member to synchronize access y la referencia sigue siendo válida en operaciones de crecimiento/contracción.

Answer 5

Una operación de lectura es cualquier cosa que obtiene una clave o valor de Dictionary, una operación de escritura es cualquier cosa que actualiza o agrega una clave o un valor. Por lo tanto, un proceso de actualización de una clave se consideraría como un escritor.

Una forma sencilla de hacer un diccionario segura hilo es crear su propia implementación de IDictionary que simplemente bloquea un mutex y luego reenvía la llamada a una aplicación:

public class MyThreadSafeDictionary<T, J> : IDictionary<T, J> 
{ 
     private object mutex = new object(); 
     private IDictionary<T, J> impl; 

     public MyThreadSafeDictionary(IDictionary<T, J> impl) 
     { 
      this.impl = impl; 
     } 

     public void Add(T key, J value) 
     { 
     lock(mutex) { 
      impl.Add(key, value); 
     } 
     } 

     // implement the other methods as for Add 
} 

Se podría reemplazar el mutex con un lector - Bloqueo del escritor: si tiene algunos hilos, solo lee el diccionario.

También tenga en cuenta que los objetos Dictionary no admiten el cambio de claves; La única forma segura de lograr lo que desea es eliminar el par clave/valor existente y agregar uno nuevo con la clave actualizada.

Answer 6

Un punto importante sin embargo, no se menciona es que si TValue es un tipo de clase, las cosas en poder de un Dictionary<TKey,TValue> serán las identidades de TValue objetos. Si uno recibe una referencia del diccionario, el diccionario no conocerá ni le importará nada de lo que pueda hacer con el objeto al que se refiere.

Una pequeña clase de servicio útil en los casos en todas las claves asociadas con un diccionario se conocerá antes del código que necesita utilizar es:

class MutableValueHolder<T> 
{ 
    public T Value; 
} 

Si uno quiere tener multi-hilo de código cuente cuántas veces aparecen varias cadenas en un grupo de archivos, y uno sabe de antemano todas las cadenas de interés, entonces puede usar algo como Dictionary<string, MutableValueHolder<int>> para ese fin. Una vez que el diccionario se carga con todas las cadenas adecuadas y una instancia MutableValueHolder<int> para cada una, cualquier cantidad de subprocesos puede recuperar referencias a objetos MutableValueHolder<int> y utilizar Threading.Interlocked.Increment u otros métodos para modificar el Value asociado a cada uno, sin tener que escribir al diccionario en absoluto.