使用ConcurrentDictionary替代Hashtable对多线程的对象缓存处理

在之前一段时间里面，我的基类多数使用lock和Hashtable组合实现多线程内缓存的冲突处理，不过有时候使用这两个搭配并不尽如人意，偶尔还是出现了集合已经加入的异常，对代码做多方的处理后依然如故，最后采用了.NET 4.0后才引入的ConcurrentDictionary多线程同步字典集合，问题顺利解决。

1、使用lock和Hashtable组合实现

在我的基类里面，构建业务对象，一般用BLLFactory<T>.Instance就可以获得对应业务对象的应用了。

var result = BLLFactory<Customer>.Instance.FindFirst();
Console.WriteLine(result.ToJson());

因此使用BLLFactory<T>.Instance这个构建对象后，把它们放到HashTable里面，由于需要设计多线程冲突处理，因此需要使用lock对象来实现锁定的处理。

HashTable表示键/值对的集合。在.NET Framework中，Hashtable是System.Collections命名空间提供的一个容器，用于处理和表现类似key-value的键值对，其中key通常可用来快速查找，同时key是区分大小写；value用于存储对应于key的值。Hashtable中key-value键值对均为object类型，所以Hashtable可以支持任何类型的keyvalue键值对，任何非 null 对象都可以用作键或值。

使用这种方式，偶尔在Web端，还是出现多线程访问冲突的问题，为此我们也可以使用多线程的测试代码来进行测试重现错误，

            try
            {
                List<Thread> list = new List<Thread>();
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    Thread thread = new Thread(() =>
                    {
                        var result = BLLFactory<Customer>.Instance.FindFirst();
                        Console.WriteLine(result.ToJson());
                        Console.WriteLine();
                    });

                    list.Add(thread);
                }

                for (int i = 0; i < list.Count; i++)
                {
                    list[i].Start();
                }
            }
            catch(Exception ex)
            {
                LogTextHelper.Error(ex);
            }

跟踪代码得到错误信息如下所示。

因此，从上面代码可以看到，使用lock(syncRoot)也无法出现的多线程冲突问题。

2、使用ConcurrentDictionary替代Hashtable

ConcurrentDictionary是.net4.0推出的一套线程安全集合里的其中一个，和它一起被发行的还有ConcurrentStack,ConcurrentQueue等类型，它们的单线程版本（线程不安全的,Queue,Stack,Dictionary）我们一定不会陌生。ConcurrentDictionary<TKey, TValue> 可由多个线程同时访问，且线程安全，用法同Dictionary很多相同，但是多了一些方法。ConcurrentDictionary 属于System.Collections.Concurrent 命名空间。

System.Collections.Concurrent 命名空间提供多个线程安全集合类。当有多个线程并发访问集合时，应使用这些类代替 System.Collections 和 System.Collections.Generic 命名空间中的对应类型。

ConcurrentDictionary这个类提供了下面几个方法，用于对集合的处理

public bool TryAdd(TKey key, TValue value)

public bool TryUpdate(TKey key, TValue newValue, TValue comparisonValue)

public TValue this[TKey key] { get; set; }

public TValue AddOrUpdate(TKey key, Func<TKey, TValue> addValueFactory, Func<TKey, TValue, TValue> updateValueFactory)
    
public TValue AddOrUpdate(TKey key, TValue addValue, Func<TKey, TValue, TValue> updateValueFactory)

public TValue GetOrAdd(TKey key, TValue value)

public TValue GetOrAdd(TKey key, Func<TKey, TValue> valueFactory)

使用ConcurrentDictionary来替代Hashtable，我们来看看BLLFactory的类的实现代码如下所示。

    /// <summary>
    /// 对业务类进行构造的工厂类
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">业务对象类型</typeparam>
    public class BLLFactory<T> where T : class
    {
        //采用ConcurrentDictionary线程安全的集合类来缓存，替代Hashtable
        private static ConcurrentDictionary<string, object> conCurrentCache = new ConcurrentDictionary<string, object>(); 

        /// <summary>
        /// 创建或者从缓存中获取对应业务类的实例
        /// </summary>
        public static T Instance
        {
            get
            {
                string CacheKey = typeof(T).FullName;

                return (T)conCurrentCache.GetOrAdd(CacheKey, s =>
                {
                    var bll = Reflect<T>.Create(typeof(T).FullName, typeof(T).Assembly.GetName().Name); //反射创建，并缓存
                    return bll;
                });
            }
        }
    } 

我们可以看到代码简化了很多，而且使用前面的多线程测试代码，也顺利获取数据，不会出现异常了。

运行代码可以顺利实现，不会出现之前使用Hashtable出现的多线程访问异常了。

以上就是引入ConcurrentDictionary替代Hashtable对多线程的对象缓存处理，能够顺利解决问题的时候，发现其访问效率也是较之前有所提高，一举两得。