Dictionary<KeyType,ValueType> является ли потокобезопасным для чтения?

#c_sharp #многопоточность

Является ли Dictionary потокобезопасным для чтения и перебора
значений?

То есть записи в этот Dictionary не будет (инициализируется только при запуске проекта),
и хочу понять можно ли его использовать в контексте singleton сервиса в ASP.NET Core 2.0? 
    

Ответы

Ответ 1

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508(v=vs.110).aspx


  Thread Safety
  
  A Dictionary can support multiple readers concurrently,
  as long as the collection is not modified.


то есть


  Потокобезопасность
  
  ... поддерживает несколько  одновременных операций чтения, постольку
  поскольку данные не изменяются.


Ответ 2

Смотрите, сам по себе словарь является потокобезопасным для случая, когда у вас есть
лишь операции чтения из разных потоков. Однако для случая, когда вам ещё нужна инициализация,
необходимо учитывать возможные «гонки» между инициализирующим потоком, и потоком, который
читает уже инициализированный словарь.

Рассмотрим такой код:

var dict = Dictionary();
dict[k1] = v1; // инициализация
GlobalAccessibleDict = dict; // публикация


Я проштудировал спецификацию и не нашёл пункта, который запрещал бы компилятору переставить
инициализацию и публикацию, ведь с точки зрения публикующего потока от перестановки
этих присваиваний смысл кода не меняется. Таким образом, с точки зрения другого, читающего
потока инициализация может произойти слишком поздно. Итак, судя по всему, с точки зрения
языка этот паттерн неправильный, и может привести к чтению другим потоком недоинициализированного
словаря. Для того, чтобы быть уверенныйм, необходимо использовать lock (или, возможно
публикацию через volatile-поле).

С другой стороны, с точки зрения имплементации в Microsoft .NET, статья Joe Duffy
CLR 2.0 memory model утверждает, что в имплементации .NET 2.0


  Rule 2: All stores have release semantics, i.e. no load or store may move after one.


то есть, перестановки записей в переменные недопустимы. Если я правильно понял этот
текст, это означает, что гонка, описанная мной, невозможна, и инициализация закончится
строго до публикации. Поэтому с хорошей долей вероятности в текущей реализации (а модель
памяти .NET 4.0 вроде бы не слабее) в вашем подходе всё хорошо. (Я не нашёл, однако,
ничего про порядок актуализации данных в других потоках, так что тонкости остаются.)