訪問將在C＃中的另一個線程中更新的參考對象是否安全？

Question

關於stackoverflow也有一些類似的問題，但是對於目前的情況，我還沒有得到答案：

• 我在多線程訪問的字典中有某種緩存

• 如果正在進行更新，則線程是否訪問“舊”版本都沒有關系

  這是我訪問字典的方式：

   if (m_Dictionary != null && m_Dictionary.ContainsKey(key)) { return await Task.FromResult(m_Dictionary[key]); } 

  當某些元素不在緩存中時，這就是我如何更新引用的方式（例如（我可以進行多次更新）：

   var newDictionary = Load(); lock (m_Lock) { m_Dictionary = newDictionary; } 

所以問題是：我是否會遇到一些問題，即閱讀一些部分更新的參考書？ 由於它不是32位值（它可以在64位體系結構上運行），在我看來這是不安全的，因為不能保證原子性。 然后將所有讀取訪問權限從變量更改為此方法是否足夠：

private Dictionary<string, int> GetDictionary()
{
    lock (m_Lock)
    {
       return m_Dictionary;
    }
}

Answer 1

這部分是不安全的：

if (m_Dictionary != null && m_Dictionary.ContainsKey(key))
{
    // this could still throw KeyNotFound because 
    // it can be a different Dictionary than in the previous line
    return await Task.FromResult(m_Counterparts[key]);
}

因此，您也必須用lock (m_Lock){}將其包圍。

但是您的要求應該滿足：

var localDictionary = GetDictionary();  // a local copy is thread-safe

if (localDictionary.ContainsKey(key))   // or TryGetvalue
{
    return await Task.FromResult(localDictionary[key]);
}
else ...

Answer 2

由於您要一次性更新整個詞典，因此對引用的實際訪問是安全的。

由於它不是32位值（它可以在64位體系結構上運行），在我看來這是不安全的，因為不能保證原子性。

在64位體系結構上，以64位對齊的64位值具有原子訪問權限。 引用訪問始終是原子的。

但是，仍然有兩件事可能會出錯：

其中之一是來自一個核心的更新沒有被另一個核心看到。 您沒有此問題，因為您在鎖中進行了寫入，並且.NET鎖具有隱式的內存屏障。 （實際上，您不需要完全鎖定，只需進行易失性寫入即可）。

另一個是讀取之間的種族。 一次讀取的m_dictionary可能不是下一次讀取的m_dictionary 。 將其讀入局部變量，然后對該局部變量進行操作。