在ASP.NET中正確執行鎖定

Question

我有一個具有相當慢的搜索功能的ASP.NET網站，我想通過將查詢作爲緩存鍵添加到緩存一小時來提高性能：

using System; 
using System.Web; 
using System.Web.Caching; 

public class Search 
{ 
    private static object _cacheLock = new object(); 

    public static string DoSearch(string query) 
    { 
     string results = ""; 

     if (HttpContext.Current.Cache[query] == null) 
     { 
      lock (_cacheLock) 
      { 
       if (HttpContext.Current.Cache[query] == null) 
       { 
        results = GetResultsFromSlowDb(query); 

        HttpContext.Current.Cache.Add(query, results, null, DateTime.Now.AddHours(1), Cache.NoSlidingExpiration, CacheItemPriority.Normal, null); 
       } 
       else 
       { 
        results = HttpContext.Current.Cache[query].ToString(); 
       } 
      } 
     } 
     else 
     { 
      results = HttpContext.Current.Cache[query].ToString(); 
     } 

     return results; 
    } 

    private static string GetResultsFromSlowDb(string query) 
    { 
     return "Hello World!"; 
    } 
} 

假設訪問者A進行搜索。緩存爲空，設置鎖定並從數據庫請求結果。現在，訪問者B帶有不同的搜索：在訪問者A的搜索完成之前，訪問者B是否必須等待鎖定？我真正想要的是B立即調用數據庫，因爲結果會不同，數據庫可以處理多個請求 - 我只是不想重複昂貴的不必要的查詢。

這種情況下正確的方法是什麼？

Answer 1

除非你是絕對肯定的是，它是有沒有多餘的疑問，那麼我會完全避免鎖定關鍵。 ASP.NET緩存本質上是線程安全的，所以下面的代碼，唯一的缺點是，你可能暫時看到一些多餘的查詢時，其相關聯的高速緩存條目到期賽車對方：

public static string DoSearch(string query) 
{ 
    var results = (string)HttpContext.Current.Cache[query]; 
    if (results == null) 
    { 
     results = GetResultsFromSlowDb(query); 

     HttpContext.Current.Cache.Insert(query, results, null, 
      DateTime.Now.AddHours(1), Cache.NoSlidingExpiration); 
    } 
    return results; 
} 

如果您決定你真的必須避免所有多餘的查詢，那麼你可以使用一組更細粒度鎖，每次查詢一個鎖：

public static string DoSearch(string query) 
{ 
    var results = (string)HttpContext.Current.Cache[query]; 
    if (results == null) 
    { 
     object miniLock = _miniLocks.GetOrAdd(query, k => new object()); 
     lock (miniLock) 
     { 
      results = (string)HttpContext.Current.Cache[query]; 
      if (results == null) 
      { 
       results = GetResultsFromSlowDb(query); 

       HttpContext.Current.Cache.Insert(query, results, null, 
        DateTime.Now.AddHours(1), Cache.NoSlidingExpiration); 
      } 

      object temp; 
      if (_miniLocks.TryGetValue(query, out temp) && (temp == miniLock)) 
       _miniLocks.TryRemove(query); 
     } 
    } 
    return results; 
} 

private static readonly ConcurrentDictionary<string, object> _miniLocks = 
            new ConcurrentDictionary<string, object>(); 

Answer 2

您的代碼是正確。您還在使用double-if-sandwitching-lock，這將阻止競賽條件這是未使用時的常見錯誤。這將不會鎖定對緩存中現有內容的訪問。

唯一的問題是，當許多客戶端插入到高速緩存的同時，他們將排隊鎖的背後，但我會做的是把results = GetResultsFromSlowDb(query);鎖外：

public static string DoSearch(string query) 
{ 
    string results = ""; 

    if (HttpContext.Current.Cache[query] == null) 
    { 
     results = GetResultsFromSlowDb(query); // HERE 
     lock (_cacheLock) 
     { 
      if (HttpContext.Current.Cache[query] == null) 
      { 


       HttpContext.Current.Cache.Add(query, results, null, DateTime.Now.AddHours(1), Cache.NoSlidingExpiration, CacheItemPriority.Normal, null); 
      } 
      else 
      { 
       results = HttpContext.Current.Cache[query].ToString(); 
      } 
     } 
    } 
    else 
    { 
     results = HttpContext.Current.Cache[query].ToString(); 
    } 

如果這很慢，你的問題在別處。

Answer 3

代碼有潛在的競爭條件：

if (HttpContext.Current.Cache[query] == null)   
{ 
    ... 
}   
else   
{ 
    // When you get here, another thread may have removed the item from the cache 
    // so this may still return null. 
    results = HttpContext.Current.Cache[query].ToString();   
} 

一般來說，我不會用鎖，並按如下，以避免競爭狀態會做到這一點：

results = HttpContext.Current.Cache[query]; 
if (HttpContext.Current.Cache[query] == null)   
{ 
    results = GetResultsFromSomewhere(); 
    HttpContext.Current.Cache.Add(query, results,...); 
} 
return results; 

在上面如果多個線程幾乎同時檢測到緩存未命中，則可能會嘗試加載數據。在實踐中，這可能很少見，並且在大多數情況下並不重要，因爲它們加載的數據將是等效的。

但是，如果你想用一個鎖來防止它，你可以這樣做如下：

results = HttpContext.Current.Cache[query]; 
if (results == null)   
{ 
    lock(someLock) 
    { 
     results = HttpContext.Current.Cache[query]; 
     if (results == null) 
     { 
      results = GetResultsFromSomewhere(); 
      HttpContext.Current.Cache.Add(query, results,...); 
     }   
    } 
} 
return results;