如何将一个新元素添加到ConcurrentDictionary中作为HashSet的值？

Question

如何将一个新元素添加到ConcurrentDictionary中作为HashSet的值？

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我有一个ConcurrentDictionary，key是一个long类型，value是一个int类型的hashset。如果key不存在于字典中，我想添加一个新的hashset并插入第一个元素。如果key已存在，则将新元素添加到现有的字典中。

我正在尝试如下操作：

ConcurrentDictionary<long, HashSet<int>> myDic = new ConcurrentDictionary<long, HashSet<int>>();
int myElement = 1;
myDic.AddOrUpdate(1, new Hashset<int>(){myFirstElement},
(key, actualValue) => actualValue.Add(myElement));

这段代码的问题在于第三个参数，因为 .Add() 方法返回一个布尔值，而 AddOrUpdate 需要一个哈希集。前两个参数是正确的。因此我的问题是如何以线程安全的方式向哈希集中添加新元素并避免重复项（这就是我使用哈希集作为值的原因）。哈希集的问题在于它不是线程安全的，如果我先获取它，然后再添加新元素，我就在字典之外进行操作，可能会出现问题。谢谢。

- Álvaro García

2个回答

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如果您将匿名函数定义放在花括号中，您可以在函数体中定义多个语句，并以此指定返回值，如下所示：

myDic.AddOrUpdate(1, new HashSet<int>() { myFirstElement },
(key, actualValue) => {
    actualValue.Add(myElement);
    return actualValue;
});

- Conyc

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可以查看英文原文，
原文链接

- Evk · Accepted Answer

为了解决编译错误，您可以执行以下操作：

myDic.AddOrUpdate(1, new HashSet<int>() { myFirstElement },
    (key, actualValue) => {
        actualValue.Add(myFirstElement);
        return actualValue;
    });

但是，这种方式不是线程安全的，因为"update"函数没有在任何锁内运行，所以你可能会从多个线程中向不安全的HashSet添加内容。这可能导致（例如）丢失值（所以你向HashSet添加了1000个项目，但最终只有970个项目）。在AddOrUpdate中，更新函数不应该有任何副作用，但这里确实存在副作用。

你可以通过在向HashSet添加值时自己加锁来解决这个问题：

myDic.AddOrUpdate(1, new HashSet<int>() { myFirstElement },
    (key, actualValue) => {
        lock (actualValue) {
            actualValue.Add(myFirstElement);
            return actualValue;
        }
    });

但问题是，为什么您首先要使用无锁结构（ConcurrentDictionary）？此外，任何其他代码都可以从字典中获取HashSet并在没有任何锁定的情况下向其中添加值，使整个过程变得无用。因此，如果出于某种原因您决定采用这种方式，则必须确保所有代码在访问该字典中的HashSet时进行锁定。

与其如此，不如直接使用并发集合而不是HashSet。据我所知，没有ConcurrentHashSet，但您可以使用具有虚拟键的另一个ConcurrentDictionary作为替代品（或在互联网上查找自定义实现）。

附注。

myDic.AddOrUpdate(1, new Hashset<int>(){myFirstElement},

每次调用AddOrUpdate时，即使字典中已经存在该键，您也会创建一个新的HashSet。相反，请使用添加值工厂的重载版本：

myDic.AddOrUpdate(1, (key) => new HashSet<int>() { myFirstElement },

编辑：使用 ConcurrentDictionary 作为哈希集合的示例用法：

var myDic = new ConcurrentDictionary<long, ConcurrentDictionary<int, byte>>();
long key = 1;
int element = 1;
var hashSet = myDic.AddOrUpdate(key, 
    _ => new ConcurrentDictionary<int, byte>(new[] {new KeyValuePair<int, byte>(element, 0)}),
    (_, oldValue) => {
        oldValue.TryAdd(element, 0);
        return oldValue;
    });