如何解决异步锁定间歇性文件访问错误？

基于键的异步锁定

本文讨论了 ImageProcessor 库中遇到的一个问题：在添加缓存期间发生文件访问间歇性错误。错误消息表明相关文件正在被另一个进程使用。为了解决这个问题，实现了一种基于键的异步锁定机制。然而，后来发现该实现存在疏忽。

问题所在

最初的锁定类 AsyncDuplicateLock 试图通过使用键从并发字典中检索信号量来执行异步锁定。但是，它在释放信号量之前错误地将其从字典中删除。这意味着信号量在仍在使用时被删除，导致观察到的文件访问错误。

解决方案

为了解决这个问题，修改了锁定类。更新后的版本没有使用基于并发字典的无锁方法，而是使用更传统的方法，结合引用计数和单个锁。这确保了只有在信号量不再使用时才释放它们。

以下是修改后的锁定类代码：

<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>

此更新后的实现为每个信号量维护一个引用计数，并确保只有在不再有活动锁引用信号量时才将其从字典中删除。这种方法有效地解决了先前实现中遇到的文件访问间歇性错误。

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