(C#) 使文件 read/write 线程安全（并考虑性能）

Question

这是我的示例代码，使 FileUtil class 成为一个 thead 安全的文件 IO 处理程序。

public static class FileUtil {
    private static ConcurrentDictionary<string, ReaderWriterLock> s_locks = new ConcurrentDictionary<string, ReaderWriterLock>();

    public static string ReadFile(string path) {
        var rwLock = s_locks.GetOrAdd(path, new ReaderWriterLock());
        rwLock.AcquireReaderLock(1000);
        string data = File.ReadAllText(path);
        rwLock.ReleaseReaderLock();
        return data;
    }

    public static void WriteFile(string path, string data) {
        var rwLock = s_locks.GetOrAdd(path, new ReaderWriterLock());
        rwLock.AcquireWriterLock(1000);
        using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path, true)) {
            sw.Write(data);             
        }
        rwLock.ReleaseWriterLock();
    }
}

如你所见，我创建了一个并发字典，为不同的文件持有不同的锁，以避免所有文件 IO 使用一个锁。我的实现是否正确？

Answer 1

不，原因不多。

首先不要忘记文件系统为您提供了您需要的并发性，然后您就不需要专门实现任何东西。请注意，线程安全并不意味着不能并发访问资源，而是它的使用不会导致失败（在非常广泛的意义上）。

依赖OS并发的一种可能实现是：

public static string ReadFile(string path) {
    for (int retry=0; retry < 3; ++retry) {
        try {
            return File.ReadAllText(path);
        }
        catch (IOException e) {
            // 0x80070020 is value for ERROR_SHARING_VIOLATION
            if (Marshal.GetHRForException(e) == 0x80070020) {
                Thread.Sleep(1000); // Wait and try again
                continue;
            }

            throw;
        }
    }
}

WriteFile() 的代码很简单。

请注意，通过这种方式，您还将处理不同进程之间的共享冲突，并且您将遵守打开文件时声明的共享规则；例如 File.WriteAllText() 指定 FileShare.Read 允许并发读取但不允许并发写入，请小心，因为读者可能会读取到不是最新的内容，如果这不是您想要的，那么您应该删除 File.WriteAllText() 在 FileStream 构造函数中指定 FileShare.None。

关于一般用法的一些其他注意事项。

您正在使用具有立即值的 ConcurrentDictionary<TKey, TValue>.GetOrAdd()。这意味着，即使字典已经包含给定路径的 ReaderWriterLock ，您每次都会构造一个新对象。在初始化期间未获取锁，但它仍然是一项昂贵的操作，那么您应该（在其他代码中！）使用其他重载：

var rwLock = s_locks.GetOrAdd(path, () => new ReaderWriterLock());

这样 ReadWriterLock 只有在需要时才会创建。

第二点是ReadWriterLock本身，你可能想用ReadWriterLockSlim代替，它是一个新的轻量级资源效率版本。还要考虑资源获取超时怎么办，抛出异常？重试？

最后一点是关于用法的：想想你为 1000 个文件使用该代码后，你的字典将包含 1000 个（可能未使用的）对象。在另一种情况下，您可以考虑在每次使用后处理它们。

(C#) 使文件 read/write 线程安全（并考虑性能）

(C#) to make file read/write thread-safe (and considering performance)

c#

thread-safety

file-handling