为什么ConcurrentDictionary有AddOrUpdate和GetOrAdd方法，而Dictionary没有？

Question

在.NET Framework中，有`Dictionary`和`ConcurrentDictionary`。它们提供了像`Add`、`Remove`等方法。

当我们设计多线程程序时，使用`ConcurrentDictionary`来替换`Dictionary`以实现线程安全。

我想知道为什么`ConcurrentDictionary`具有`AddOrUpdate`、`GetOrAdd`等类似的方法，而`Dictionary`没有。

通常我们使用以下代码从`Dictionary`中获取对象：

var dict = new Dictionary<string, object>();
object tmp;
if (dict.ContainsKey("key"))
{
       tmp = dict["key"];
}
else
{
       dict["key"] = new object();
       tmp = new object();
}

但是当使用ConcurrentDictionary时，类似的代码只需要一行。

var conDict = new ConcurrentDictionary<string, object>();
var tmp = conDict.GetOrAdd("key", new object());

我期望.NET会有那些方法，但为什么它没有呢？

- Po-Sen Huang

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ConcurrentDictionary有这些方法是因为它们可以防止竞态条件，而Dictionary则不需要，因为它本质上无法保证线程安全。 - Lasse V. Karlsen

好的，所以 .Net 提供了这些方法来确保开发过程中的安全。谢谢。 - Po-Sen Huang

Answer 1

因为这些方法具有以下特点：

1. A bare minimum for working in a concurrent context. You can't split the Get and Add in two separate steps without locking, and still yield correct results.

2. When implemented for Dictionary<TKey, TValue>, it implicitly indicates some level of thread-safety, as if Dictionary<TKey, TValue> can handle this in a correct matter. It can't, so it is just not implemented. That doesn't stop you for making an extension method to do something similar.

    public static TValue GetOrAdd<TKey, TValue>(this Dictionary<TKey, TValue> dict, TKey key, Func<TKey, TValue> valueGenerator)
    {
        //
        // WARNING: this method is not thread-safe and not intended as such.
        //
        if (!dict.TryGetValue(key, out TValue value))
        {
            value = valueGenerator(key);
   
            dict.Add(key, value);
        }
   
        return value;
    }
   

- Patrick Hofman

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实际上，对于一个字典而言，在方法中加入这个操作其实是有意义的，不是从线程安全的角度，而是从优化的角度来看。因为字典已经确定了这个项所在的桶，但如果使用tryget+add的话，需要再次计算该键的哈希值。 - Lasse V. Karlsen

从那个角度来看是这样，但在这方面，它只是一个编码的性能优化。我认为.NET在这方面需要做一些严肃的工作。@LasseVågsætherKarlsen - Patrick Hofman

此外，当引入 Dictionary<TKey, TValue> 时，还没有 lambda 这样的东西。如果您总是需要传递已创建的实例而不是 Func<>，那么效率可能会降低。 - Patrick Hofman

@LasseV.Karlsen 因此，如果您真的需要，构建“更快”的字典类很容易。我一直想知道为什么明显的成员被省略了。 - Frank Hileman