Когда несколько потоков обращаются к общим ресурсам, должна быть обеспечена потокобезопасность, чтобы избежать повреждения данных и неожиданного поведения.

Конкурентные коллекции в C# предлагают встроенные механизмы для обработки конкурентного доступа, что делает их мощным инструментом в программировании с конкурентным доступом.

В рамках статьи я попробую объяснить System.Collections.Concurrent настолько, насколько это возможно, включая примеры и сценарии использования. Также будет затронута тема сравнения с неизменяемыми (immutable) и замороженными (frozen) коллекциями.

Многие разработчики нередко встают перед дилеммой – получать данные только из базы или же держать кэш для ряда таблиц. В основном, это некоторые справочники, которые содержат мало записей и постоянно нужны под рукой. Вопрос этот холиварный и затрагиваться в данной статье не будет.

Такая же проблема встала и передо мной при проектировании высоконагруженного сервера системы мониторинга транспорта на .NET. В итоге, было принято решение, что кэшам – быть. Кэши словарей стали храниться в обёртках над ConcurrentDictionary. Этот вариант был взят без особых исследований, поскольку является стандартным средством .NET для потокобезопасных словарей. Теперь настало время проверить производительность данного решения. Об этом, собственно, статья. Также в конце статьи будет небольшое исследование того, как устроен внутри ConcurrentDictionary.

Недавно решил разобраться с внутренним устройством потокобезопасных коллекций, отправной точкой в изучении устройства ConcurrentDictionary была выбрана публикация на Хабре. Принцип его работы описан просто и понятно, за что отдельное спасибо автору.

Мне показалось, один момент в публикации освещен не достаточно полно и я решил восполнить данный пробел.

Привет всем, кто пишет код для .NET, особенно многопоточный. Редко встретишь потокобезопасный код без потокобезопасных коллекций, а значит, нужно уметь ими пользоваться. Я расскажу о самой популярной из них — ConcurrentDictionary. В ней спрятано на удивление много интересных сюрпризов: как приятных, так и не очень.

Сначала разберём устройство ConcurrentDictionary и вычислительную сложность операций с ним, а затем поговорим об удобных трюках и подводных камнях, связанных с memory traffic и сборкой мусора.

Некоторое время назад, я решил, что хочу знать больше подробностей о работе многопоточности в .NET и что я уделял этому незаслуженно мало внимания в прошлом. Информации на эту тему великое множество (отправной точкой я для себя выбрал этот раздел книги «C# in a nutshell»), но, как оказалось, только малая часть ресурсов пытаются объяснить что-то в деталях.

Каждый мастер должен знать свои инструменты, а что может использоваться чаще коллекций? Поэтому я решил сделать небольшой обзор многопоточных коллекций и начать с ConcurrentDictionary (беглый обзор уже встречался здесь, но его там совсем мало). Вообще, я несколько удивился, что такой статьи для .NET еще нет (зато хватает по Java).

Итак, поехали.