单例查找表需要锁吗？

Question

我下面有一个单身人士。 我有多个线程使用查找来检查值是否有效。 自从我用共享内存完成任务以来已经有一段时间了，所以我想确保哪些锁是必要的。 我不确定我是否需要并发集而不是HashSet，因为我只插入一次值。

我在Instance属性上有[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)] ，因为我读到属性没有sycrhonized（有意义）。 这应该可以防止创建多个实例，虽然我不确定我是否真的应该担心这个问题（只需要重新加载集合的额外成本？）。

我应该使FipsIsValid函数Syncrhonized，还是使用某种并发集？ 或者既不必要？

public class FipsLookup
{
    private static FipsLookup instance;

    private HashSet<string> fips;

    private FipsLookup()
    {
        using (HarMoneyDB db = new HarMoneyDB())
        {
            instance.fips = new HashSet<string>(db.Counties.Select(c => c.FIPS).ToArray());
        }
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
    public static FipsLookup Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                instance = new FipsLookup();
            }
            return instance;
        }
    }

    public static bool FipsIsValid(string fips)
    {
        var instance = FipsLookup.Instance;

        return instance.fips.Contains(fips);
    }
}

Answer 1

我应该使FipsIsValid函数Syncrhonized，还是使用某种并发集？ 或者既不必要？

我认为这个答案的关键是你只在HashSet上执行查找，而不是改变它。 由于它只被初始化一次，并且只有一次，因此不需要同步查找。

如果你确定在确实需要改变它的方式，那么就需要使用正确的lock或并发集合。

在旁注中，您可以通过在静态构造函数中初始化实例字段来简化单例：

private static FipsLookup instance;
static FipsLookup() 
{
    instance = new FipsLookup();
}

现在您可以使Instance返回该字段，而无需使用[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)] ：

public static FipsLookup Instance
{
    get
    {
        return instance;
    }
}

Answer 2

这是安全的，因为Instance是同步的，相当于一个锁。 所有写入都发生在该锁定之下。 释放锁会刷新所有写入（释放屏障）。

此外，所有读取首先通过锁定。 无法观察到部分编写的hashset。 此答案的先前版本提出以下不正确的声明：

这不是严格安全的（在ECMA下），因为读者可能会看到半写的HashSet 。 在实践中它是安全的（在Microsoft CLR，因为所有商店都是发布）但我不会使用它，因为没有理由。

写这篇文章的时候，我没注意到MethodImplOptions.Synchronized 。 因此，为了您的娱乐，这就是您忘记锁定时会发生的事情。

可能你应该使用Lazy<T>为你处理这个，它给你无锁读取。

静态成员上的MethodImplOptions.Synchronized有点邪恶，因为它锁定了类的类型对象。 让我们希望没有其他人锁定这个（共享）对象。 我会在代码审查中失败，主要是因为没有理由引入这种代码味道。

Answer 3

HashSet类不是线程安全的，并且没有保证你可以从多个线程访问它，一切都会好的。 我更喜欢使用ConcurrentDictionary。