ConcurrentDictionary的AddDuplicateKeyException怎么避免？

避免concurrentdictionary抛出addduplicatekeyexception的核心方法是不使用add方法，而应使用tryadd、addorupdate或getoradd等原子性操作。1. 使用tryadd(key, value)：当键不存在时添加，存在则返回false，不抛异常；2. 使用addorupdate(key, addvalue, updatevaluefactory)：键不存在时添加，存在时按委托更新；3. 使用getoradd(key, valuefactory)：获取键值，不存在时通过工厂方法添加；4. 避免containskey后调用add的模式，因其存在竞态条件；5. 根据业务逻辑选择tryadd（键存在时忽略）或addorupdate（键存在时更新）；6. 注意并发下迭代的弱一致性、热点键竞争及值对象的线程安全问题，始终优先使用原子方法确保操作安全。

避免

ConcurrentDictionary

AddDuplicateKeyException

Add

TryAdd

AddOrUpdate

GetOrAdd

解决方案

要彻底避免

AddDuplicateKeyException

ConcurrentDictionary

Dictionary

最直接的解决方案是：

1. 使用

   TryAdd(TKey key, TValue value)

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   ： 这是最推荐的方式，当你只想在键不存在时添加值，如果键已存在则什么都不做（也不抛出异常）。它会返回一个布尔值，指示添加操作是否成功。

   ConcurrentDictionary<string, int> myConcurrentDict = new ConcurrentDictionary<string, int>();
   
   if (myConcurrentDict.TryAdd("item1", 100))
   {
       Console.WriteLine("成功添加 item1。");
   }
   else
   {
       Console.WriteLine("item1 已存在，未添加。");
   }
   
   // 再次尝试添加，会返回 false
   if (!myConcurrentDict.TryAdd("item1", 200))
   {
       Console.WriteLine("再次尝试添加 item1 失败，因为它已经存在。");
   }

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2. 使用

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

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   ： 当你需要一个“如果不存在则添加，如果存在则更新”的逻辑时，这个方法非常强大。它保证了整个操作的原子性。

   ConcurrentDictionary<string, int> userScores = new ConcurrentDictionary<string, int>();
   
   // 用户第一次得分
   userScores.AddOrUpdate("Alice", 100, (key, existingValue) => existingValue + 0); // 这里的 updateValueFactory 不会被调用
   
   Console.WriteLine($"Alice 的得分: {userScores["Alice"]}"); // 输出 100
   
   // 用户再次得分，累加
   userScores.AddOrUpdate("Alice", 50, (key, existingValue) => existingValue + 50);
   
   Console.WriteLine($"Alice 更新后的得分: {userScores["Alice"]}"); // 输出 150

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3. 使用

   GetOrAdd(TKey key, TValue value)

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   或

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

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   ： 如果你想获取一个键对应的值，如果不存在就添加它（并返回新添加的值），这个方法很方便。它常用于缓存或懒加载场景。

   ConcurrentDictionary<string, string> cache = new ConcurrentDictionary<string, string>();
   
   // 第一次获取，键不存在，会添加并返回 "DataForA"
   string dataA = cache.GetOrAdd("KeyA", "DataForA");
   Console.WriteLine($"获取或添加 KeyA: {dataA}");
   
   // 第二次获取，键已存在，直接返回 "DataForA"，不会调用工厂方法或重新添加
   string dataA_again = cache.GetOrAdd("KeyA", "NewDataForA"); // 这个 "NewDataForA" 不会被用到
   Console.WriteLine($"再次获取 KeyA: {dataA_again}");

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避免使用

ContainsKey

Add

Add

ContainsKey

AddDuplicateKeyException

ConcurrentDictionary

为什么

ConcurrentDictionary

登录后复制

还会抛出

AddDuplicateKeyException

登录后复制

？

这其实是一个非常常见的问题，很多人在从普通

Dictionary

ConcurrentDictionary

ConcurrentDictionary

Add

Add

ConcurrentDictionary

Add

Remove

Update

Add(key, value)

ConcurrentDictionary

Add

AddDuplicateKeyException

所以，这并不是

ConcurrentDictionary

TryAdd

AddOrUpdate

Add

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2

查看详情

TryAdd

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和

AddOrUpdate

登录后复制

在实际场景中如何选择？

选择

TryAdd

AddOrUpdate

选择

TryAdd

• “首次写入”或“只关心成功添加”： 当你只希望在键不存在时才添加数据，如果键已经存在，你就不需要做任何事情，或者只是想知道添加是否成功。
• 缓存初始化： 比如，你希望将某个计算结果缓存起来，但如果其他线程已经计算并缓存了，你就没必要再计算一遍。

  // 缓存某个复杂计算的结果
  string key = "complex_calculation_input";
  if (!cache.TryAdd(key, CalculateComplexResult(key)))
  {
      Console.WriteLine($"Key '{key}' 已经存在，无需重复计算。");
  }

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• 资源唯一性管理： 比如，你正在管理一些唯一的连接或会话，每个ID只能对应一个活跃实例。
• 简单计数器初始化： 如果你只是想确保一个键存在，其值是某个默认值，而不需要更新。

选择

AddOrUpdate

• “增量更新”或“存在即更新”： 这是最常见的需求之一，你不仅想添加新数据，还想在数据已存在时对其进行修改（例如累加、合并）。
• 统计数据聚合： 比如，统计每个用户的访问次数、每个商品的销售额。

  // 统计用户访问次数
  ConcurrentDictionary<string, int> visitCounts = new ConcurrentDictionary<string, int>();
  string userId = "user123";
  visitCounts.AddOrUpdate(userId, 1, (key, existingCount) => existingCount + 1);
  Console.WriteLine($"用户 {userId} 访问次数: {visitCounts[userId]}");

  登录后复制
• 配置管理： 你可能需要动态更新某个配置项的值，如果不存在就添加，存在就更新。
• 复杂对象状态管理： 当字典中存储的是一个复杂对象，你可能需要根据键的存在与否来决定是创建新对象还是修改现有对象的属性。

总结一下，

TryAdd

AddOrUpdate

还有哪些在并发环境下操作字典的常见陷阱？

除了

AddDuplicateKeyException

ConcurrentDictionary

ConcurrentDictionary

1. “检查-然后-操作”的竞态条件： 前面提到过

   ContainsKey

   登录后复制
   后跟

   Add

   登录后复制
   的问题，但这个问题更普遍。例如，你可能会写这样的代码：

   if (myDict.ContainsKey(key))
   {
       var value = myDict[key]; // 假设这个key肯定还在
       // 对value进行操作
   }
   else
   {
       // ...
   }

   登录后复制

   在

   ContainsKey

   登录后复制
   返回

   true

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   之后，到你使用

   myDict[key]

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   （索引器访问）或者调用

   TryRemove

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   之前，另一个线程可能已经移除了这个键。结果就是你尝试访问一个不存在的键（导致

   KeyNotFoundException

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   ）或者移除一个已经被移除的键（导致逻辑错误）。 解决方案： 始终使用

   ConcurrentDictionary

   登录后复制
   提供的原子性方法，如

   TryGetValue

   登录后复制
   、

   TryRemove

   登录后复制
   、

   GetOrAdd

   登录后复制
   、

   AddOrUpdate

   登录后复制
   。这些方法在一个操作中完成了检查和操作，保证了原子性。

2. 迭代时的逻辑不一致：

   ConcurrentDictionary

   登录后复制
   的迭代器是“弱一致性”的，这意味着它提供的是一个在迭代开始时的数据快照。你在迭代过程中，如果其他线程对字典进行了修改（添加、删除），这些修改可能不会反映在你当前的迭代中。这不会抛出

   InvalidOperationException

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   （像

   Dictionary

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   那样），但可能导致你的业务逻辑处理的数据不完整或不准确。 解决方案： 如果你的业务逻辑要求在迭代时看到所有最新的数据，或者需要对迭代过程中的数据进行严格的原子性操作，那么可能需要考虑在迭代前对字典进行一次快照（例如

   myDict.ToList()

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   ），或者在更高级别的代码中引入自己的锁机制（但这通常会削弱

   ConcurrentDictionary

   登录后复制
   的并发优势）。多数情况下，弱一致性迭代是可接受的，但你需要理解其含义。

3. 性能瓶颈：过度竞争：

   ConcurrentDictionary

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   内部使用了分段锁（或更现代的无锁算法），以减少锁粒度，提高并发性能。然而，如果你的大部分操作都集中在少数几个键上，或者所有线程都在尝试修改同一个桶（bucket）中的数据，那么仍然可能出现严重的锁竞争，导致性能下降，甚至比一个简单加锁的

   Dictionary

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   还慢。 解决方案： 审视你的数据访问模式。如果存在“热点键”，考虑是否可以通过其他数据结构或设计模式来分散竞争，例如使用多个

   ConcurrentDictionary

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   （每个处理一部分键），或者使用

   ConcurrentBag

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   、

   ConcurrentQueue

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   等更适合特定场景的集合。

4. 复杂值类型的线程安全问题：

   ConcurrentDictionary

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   保证了对键值对本身的原子操作，但它不保证你存储的

   TValue

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   类型是线程安全的。如果你存储的是一个自定义的类实例，并且多个线程可能同时修改这个实例的内部状态，那么你需要确保这个自定义类自身是线程安全的，或者在访问其内部状态时进行适当的同步。 解决方案： 确保存储在

   ConcurrentDictionary

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   中的值类型是不可变的（immutable），或者它们自身是线程安全的，或者在访问这些值时在外部进行适当的同步。

理解这些陷阱并选择正确的

ConcurrentDictionary

Dictionary

以上就是ConcurrentDictionary的AddDuplicateKeyException怎么避免？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！