为什么基于键的异步锁定会导致间歇性文件访问错误，引用计数方法如何改进它？

基于密钥的异步锁定：间歇性文件访问错误的根源

ImageProcessor 库的缓存机制采用基于密钥的异步锁定，会出现间歇性文件访问错误。 这源于 AsyncDuplicateLock 类中的设计缺陷。

缺陷：信号量过早释放

原始的 AsyncDuplicateLock 代码在释放信号量之前会提前从 SemaphoreSlim 中删除 ConcurrentDictionary 实例。这会导致信号量过度流失和潜在错误，因为信号量在删除后可能会被访问​​。

解决方案：稳健的引用计数方法

一个优秀的解决方案利用引用计数。 字典中的每个信号量都维护一个引用计数。 单个锁保证了递减计数和删除信号量的原子性，从而消除了对 ConcurrentDictionary.

的需要

<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>

这种修改后的方法保证信号量仅在不再需要时才被释放，有效防止缓存操作期间间歇性的文件访问错误。

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