C# 在ASP.NET核心Web Api中用联锁的.Exchange（ref oldValue，newValue）替换不可变的数据结构安全吗

我有一个api，它是地理坐标请求的终点。这意味着用户可以搜索他们所在区域的特定位置。同时，可以添加新的位置。为了使查询尽可能快，我想我应该使R-树保持不变。也就是说，R-树中没有锁，因为多个线程可以同时读取，而没有争用条件。收集更新，如果收集了100个更新，我想创建一个新的R树并替换旧的R树。现在我的问题是如何做到最好

我有一个SearchService，它存储为单音，并有一个R树作为私有实例

在我的Startup.cs中

services.AddSingleton<ISearchService, SearchService>();

services.AddSingleton（）；

ISearchService.cs

public interface ISearchService
{
    IEnumerable<GeoLocation> Get(RTreeQuery query);

    void Update(IEnumerable<GeoLocation> data);
}

public class SearchService : ISearchService
{
    private RTree rTree;

    public IEnumerable<GeoLocation> Get(RTreeQuery query)
    {
        return rTree.Get(query);
    }

    public void Update(IEnumerable<GeoLocation> data)
    {
        var newTree = new RTree(data);

        Interlocked.Exchange<RTree>(ref rTree, newTree);
    }
}

公共接口ISearchService
{
IEnumerable Get（RTreeQuery）；
无效更新（IEnumerable数据）；
}

SearchService.cs

public interface ISearchService
{
    IEnumerable<GeoLocation> Get(RTreeQuery query);

    void Update(IEnumerable<GeoLocation> data);
}

public class SearchService : ISearchService
{
    private RTree rTree;

    public IEnumerable<GeoLocation> Get(RTreeQuery query)
    {
        return rTree.Get(query);
    }

    public void Update(IEnumerable<GeoLocation> data)
    {
        var newTree = new RTree(data);

        Interlocked.Exchange<RTree>(ref rTree, newTree);
    }
}

公共类搜索服务：ISearchService
{
私有RTree-RTree；
公共IEnumerable Get（RTreeQuery查询）
{
返回rTree.Get（查询）；
}
公共无效更新（IEnumerable数据）
{
var newTree=新的RTree（数据）；
联锁交换（参考rTree、newTree）；
}
}

我的问题是，如果我用Interlock.exchange（）交换引用，操作是原子的，应该没有竞争条件。但是，如果线程仍然使用旧实例来处理其请求，会发生什么呢。垃圾收集器是否会在线程仍然访问旧实例时删除它？毕竟，不再有对旧实例的引用

我对这个话题比较陌生，所以欢迎任何帮助。谢谢你的支持

对引用的读写是原子的，这意味着不会有对齐问题。然而，它们可能是陈腐的

CLI规范第12.6.6节

除非有明确的布局控制（参见分区II（控制实例 布局）用于更改默认行为，数据元素编号 大于自然字号（本机int的大小）的应为 正确对齐。对象引用应视为 以本机字号存储

关于GC，您的树在运行

Get

时不会被垃圾收集

---

总之，就引用原子性而言，您的方法是线程安全的，您还可以使用

更新

方法并安全地覆盖引用，而不需要

联锁。Exchange

。当前实现中可能出现的最糟糕情况是，您只得到了一个陈旧的树，您提到的树不是问题。

@MichaelRandall感谢您的评论。目前，所有线程都使用同一个SearchService实例，因此在同一个R树实例上。你对如何解决这样的问题有什么建议吗？如果线程使用过时的版本就可以了。但是我不想为每个请求构造R树。@MichaelRandall这样垃圾收集器或其他东西就不会有问题了？如果你喜欢，你可以把它作为一个答案，我会接受：）。非常感谢你的帮助@MichaelRandall不想惹你生气，但是如果你有时间，你仍然可以回答这个问题，这样其他有类似问题的人就可以马上得到解决方案。