非同期ロックにおける断続的なファイル アクセス エラーを解決するにはどうすればよいですか?

キーベースの非同期ロック

この記事では、ImageProcessor ライブラリで発生した問題、つまりキャッシュ追加中の断続的なファイル アクセス エラーについて説明します。エラー メッセージは、問題のファイルが別のプロセスによって使用されていることを示します。この問題を解決するために、キーベースの非同期ロック機構が実装されています。しかし、この実装には見落としがあったことが後に判明しました。

問題

元のロック クラス AsyncDuplicateLock は、キーを使用して同時ディクショナリからセマフォを取得することにより、非同期ロックを実行しようとします。ただし、セマフォを解放する前に、ディクショナリから誤って削除してしまいます。これは、セマフォが使用中に削除され、観察されたファイル アクセス エラーが発生したことを意味します。

解決策

この問題を解決するために、ロック クラスが変更されました。更新されたバージョンでは、同時辞書ベースのロックフリー アプローチを使用する代わりに、参照カウントと単一ロックを組み合わせた、より伝統的なアプローチを使用します。これにより、セマフォが使用されなくなった場合にのみ解放されるようになります。

以下は、変更されたロック クラス コードです:

<code class="language-csharp">public sealed class AsyncDuplicateLock
{
    private sealed class RefCounted<T>
    {
        public RefCounted(T value)
        {
            RefCount = 1;
            Value = value;
        }

        public int RefCount { get; set; }
        public T Value { get; private set; }
    }

    private static readonly Dictionary<object, RefCounted<SemaphoreSlim>> SemaphoreSlims
                        = new Dictionary<object, RefCounted<SemaphoreSlim>>();

    private SemaphoreSlim GetOrCreate(object key)
    {
        RefCounted<SemaphoreSlim> item;
        lock (SemaphoreSlims)
        {
            if (SemaphoreSlims.TryGetValue(key, out item))
            {
                ++item.RefCount;
            }
            else
            {
                item = new RefCounted<SemaphoreSlim>(new SemaphoreSlim(1, 1));
                SemaphoreSlims[key] = item;
            }
        }
        return item.Value;
    }

    public IDisposable Lock(object key)
    {
        GetOrCreate(key).Wait();
        return new Releaser { Key = key };
    }

    public async Task<IDisposable> LockAsync(object key)
    {
        await GetOrCreate(key).WaitAsync().ConfigureAwait(false);
        return new Releaser { Key = key };
    }

    private sealed class Releaser : IDisposable
    {
        public object Key { get; set; }

        public void Dispose()
        {
            RefCounted<SemaphoreSlim> item;
            lock (SemaphoreSlims)
            {
                item = SemaphoreSlims[Key];
                --item.RefCount;
                if (item.RefCount == 0)
                    SemaphoreSlims.Remove(Key);
            }
            item.Value.Release();
        }
    }
}</code>

この更新された実装は、各セマフォの参照カウントを維持し、セマフォを参照するアクティブなロックがなくなった場合にのみセマフォがディクショナリから削除されるようにします。このアプローチは、以前の実装で発生した断続的なファイル アクセス エラーを効果的に解決します。

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