使用Thread Safety更新單例的屬性

Question

我們的設置是：Asp.NET + MVC5使用AutoFac進行DI。

我們有一個類（它是一個單例），它管理各種服務的訪問令牌。 時不時地，這些令牌過於接近到期（不到10分鍾），我們請求新令牌，刷新它們。 我目前的實現如下：

// member int used for interlocking
int m_inter = 0;

private string Token { get; set; }

private DateTimeOffset TokenExpiry { get; set; }

public SingletonClassConstructor()
{
   // Make sure the Token has some value.
   RefreshToken();
}

public string GetCredentials()
{
  if ((TokenExpiry - DateTimeOffset.UTCNow).TotalMinutes < 10)
  {
     if (Interlocked.CompareExchange(ref m_inter, 1, 0) == 0)
     {
        RefreshToken();
        m_inter = 0;
     }
  }

  return Token;
}

private void RefreshToken()
{
   // Call some stuff
   Token = X.Result().Token;
   TokenExpiry = X.Result().Expiry;
}

正如您所看到的，Interlocked確保只有一個線程通過，其余線程獲得舊令牌。 我想知道的是 - 我們能否最終處於一種奇怪的情況，即當令牌被覆蓋時，另一個線程試圖讀取而不是舊令牌，會得到部分搞砸的結果？ 這個實現有什么問題嗎？

謝謝！

Answer 1

對我而言，此實現的最大問題是您可以在一個有效期內刷新令牌兩次或更多次。 如果線程在檢查到期條件之后但在CompareExchange()之前被CompareExchange() ，那么另一個線程可以在第一個線程恢復之前完成整個刷新操作，包括重置m_inter 。 這理論上可以發生在任意多個線程上。

您的代碼的其余部分不夠具體，無法發表評論。 沒有Token類型的聲明，因此不清楚這是一個struct還是class 。 並且您的GetCredentials()方法被聲明為返回Credentials值，而是返回Token值，因此代碼顯然甚至不是真正的代碼。

如果Token類型是一個class ，那么其余的實現可能就好了。 即使在x64平台上，也可以原子方式分配引用類型變量，因此檢索Token屬性值的代碼將看到舊令牌或新令牌，而不是某些損壞的中間狀態。 （當然，我假設Token對象本身是線程安全的，最好是因為它是不可變的。）

就個人而言，我不打擾CompareExchange() 。 只需使用完整的C＃ lock語句即可完成。 包含synchronized塊中的整個操作：檢查到期時間，必要時替換令牌，並從lock返回令牌值。

根據您展示的代碼，我認為將整個事物封裝在屬性本身並將其public更有意義。 但是不管怎樣，只要代碼檢索令牌值只能通過這部分同步代碼獲得它，證明代碼正確的最簡單，最可靠的方法就是使用lock 。 萬一你看到性能問題，那么你可以考慮更難以實現的替代實現。