如何在 C# 中使用非同步鎖定避免間歇性檔案存取錯誤？

在 C# 中使用非同步鎖定解決間歇性檔案存取錯誤

非同步鎖定，特別是在使用雜湊 URL 和類似 AsyncDuplicateLock 的類別時，有時會導致間歇性檔案存取錯誤。 這通常源自於並發字典中信號量處理不當。 最初有缺陷的方法可能如下：

<code class="language-csharp">SemaphoreSlim locker;
if (SemaphoreSlims.TryRemove(s, out locker))
{
    locker.Release();
    locker.Dispose();
}</code>

這裡的問題是在釋放信號量之前刪除它。這會造成過多的信號量流失，導致即使從字典中刪除信號量後仍會持續使用信號量。

強大的解決方案採用引用計數來管理信號量生命週期：

<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>

此修訂後的程式碼使用 RefCounted<T> 包裝器來追蹤信號量參考。 信號量只有在引用計數為零時才會從字典中刪除，確保正確釋放並防止過早處置，從而消除間歇性文件存取錯誤。

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