Question

我有一个静态List<T>作为缓存对象，被多个踏板严重读取。我需要每隔5分钟从数据库刷新一次对象。

问题是如果我在其中一个线程使用它时更新了对象，foreach循环将抛出异常。

我试图实现像inUse = true和inUpdate = true这样的标志，以及等待标志设置或释放的而循环，但最终它也变成了很麻烦，我认为有一个错误可以防止对象被更新。

对于我可以使用的这种情况，是否有类似设计模式的东西？

修改

基于Jim Mischel's example，我能够生成以下代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace ConsoleApplication4 
{
    class Program 
    {
        static Timer g;
        static Timer f;
        static Timer r;
        static Timer l;

        static void Main(string[] args) 
        {
            f=new Timer(
                o => SetK(new Random().Next(Int32.MinValue, Int32.MaxValue)), 
                null, 0, 1);

            l=new Timer(
                o => SetK(new Random().Next(Int32.MinValue, Int32.MaxValue)), 
                null, 1, 1);

            g=new Timer(o => RunLoop(), null, 1000, Timeout.Infinite);
            r=new Timer(o => RunLoop(), null, 1001, Timeout.Infinite);

            Console.ReadLine();
        }

        public static void SetK(int g) 
        {
            try {
                if(g<0) {
                    List<int> k=new List<int>(10);

                    k.Insert(0, g);
                    k.Insert(1, g);
                    k.Insert(2, g);
                    k.Insert(3, g);
                    k.Insert(4, g);
                    k.Insert(5, g);
                    k.Insert(6, g);
                    k.Insert(7, g);
                    k.Insert(8, g);
                    k.Insert(9, g);

                    SynchronizedCache<Int32>.Set(k);
                }
                else {
                    List<int> k=new List<int>(5);
                    k.Insert(0, g);
                    k.Insert(1, g);
                    k.Insert(2, g);
                    k.Insert(3, g);
                    k.Insert(4, g);

                    SynchronizedCache<Int32>.Set(k);
                }
            }
            catch(Exception e) {
            }
        }

        public static void RunLoop() 
        {
            try {
                while(true) {
                    try {
                        SynchronizedCache<Int32>.GetLock().EnterReadLock();

                        foreach(var g in SynchronizedCache<Int32>.Get()) {
                            Console.Clear();
                            Console.WriteLine(g);
                        }
                    }
                    finally {
                        SynchronizedCache<Int32>.GetLock().ExitReadLock();
                    }
                }
            }
            catch(Exception e) {
            }
        }
    }

    public static class SynchronizedCache<T> 
    {
        private static ReaderWriterLockSlim 
            cacheLock=new ReaderWriterLockSlim();

        private static List<T> cache=new List<T>();

        public static ReaderWriterLockSlim GetLock() 
        {
            return cacheLock;
        }

        public static void Set(List<T> list) 
        {
            cacheLock.EnterWriteLock();

            try {
                cache=list;
            }
            finally {
                cacheLock.ExitWriteLock();
            }
        }

        public static List<T> Get() 
        {
            return cache;
        }
    }
}

Answer 1

不幸的是，System.Collections.Concurrent集合没有很好地映射到List<T>。在我需要这样的东西的情况下，我使用一个内部使用ReaderWriterLockSlim来保护它的包装器。例如：

public class ConcurrentList<T>: IList<T>
{
    private readonly List<T> _theList;
    private readonly ReaderWriterLockSlim _rwlock = new ReaderWriterLockSlim();

    public ConcurrentList()
    {
        _theList = new List<T>();
    }

    public ConcurrentList(IEnumerable<T> collection)
    {
        _theList = new List<T>(collection);
    }

    public ConcurrentList(int size)
    {
        _theList = new List<T>(size);
    }

    public int IndexOf(T item)
    {
        _rwlock.EnterReadLock();
        try
        {
            return _theList.IndexOf(item);
        }
        finally
        {
            _rwlock.ExitReadLock();
        }
    }

    public void Insert(int index, T item)
    {
        _rwlock.EnterWriteLock();
        try
        {
            _theList.Insert(index, item);
        }
        finally
        {
            _rwlock.ExitWriteLock();
        }
    }

    public T this[int index]
    {
        get
        {
            _rwlock.EnterReadLock();
            try
            {
                return _theList[index];
            }
            finally
            {
                _rwlock.ExitReadLock();
            }
        }
        set
        {
            _rwlock.EnterWriteLock();
            try
            {
                _theList[index] = value;
            }
            finally
            {
                _rwlock.ExitWriteLock();
            }
        }
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        _rwlock.EnterReadLock();
        try
        {
            foreach (var item in _theList)
            {
                yield return item;
            }
        }
        finally
        {
            _rwlock.ExitReadLock();
        }
    }

    System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }

    // other methods not implemented, for brevity
}

}

这是第一次设置它的一点工作，但在那之后效果很好。它支持任意数量的并发读者，或者只支持一个作者。

任意数量的读者可以同时访问该列表。如果线程想要写入列表，则必须获取写锁定。为了获得写锁定，它等待所有读者完成。一旦线程请求写锁定，任何线程都不能进入读锁定。一旦作家完成，读者将被允许通过。

@Servy也有一个很好的建议。如果您的线程只是在阅读，并且定期从数据库中刷新列表（即完全构建一个新列表），那么就像他说的那样很容易做到。

Answer 2

使用System.Collections.Concurrent命名空间中的一个并发集合。

System.Collections.Concurrent命名空间提供了几个线程安全的集合类，只要多个线程同时访问集合，就应该使用它们代替System.Collections和System.Collections.Generic命名空间中的相应类型。

Answer 3

在这种情况下，最好不要改变单个列表，而是创建一个包含所需更改的新列表（即包含其他项目，不添加某些项目等）。）然后只需设置缓存值即可引用新列表。由于设置缓存的值是原子的，因此确保一旦有人从缓存中获取值，它可能会有点陈旧，但他们仍然可以正常读取它。

Answer 4

我认为最好的解决方案是使用互斥设计模式来避免竞争条件。幸运的是，.NET框架具有互斥设计模式的标准实现;您可以阅读http://msdn.microsoft.com/it-it/library/system.threading.mutex.aspx上的文档。

如何使用静态List <t>作为缓存对象？</t>

4 个答案: