C# 在多线程场景中调用Dictionary对象的set_item方法时引发NullReferenceException

我们的网站有一个配置页面，如“config.aspx”，当页面初始化时，将从配置文件加载一些信息。为了缓存加载的信息，我们提供了一个工厂类，并在加载页面时调用工厂的公共方法来获取配置实例。但有时在重新启动应用程序池时，我们会在事件日志中发现一些错误消息，如下所示：

Message: Object reference not set to an instance of an object. Stack: at System.Collections.Generic.Dictionary`2.Insert(TKey key, TValue value, Boolean add) at System.Collections.Generic.Dictionary`2.set_Item(TKey key, TValue value) at ObjectFactory.GetInstance(string key) at config.Page_Load(Object sender, EventArgs e) at System.Web.Util.CalliHelper.EventArgFunctionCaller(IntPtr fp, Object o, Object t, EventArgs e) at System.Web.Util.CalliEventHandlerDelegateProxy.Callback(Object sender, EventArgs e) at System.Web.UI.Control.OnLoad(EventArgs e) at System.Web.UI.Control.LoadRecursive() at System.Web.UI.Page.ProcessRequestMain(Boolean includeStagesBeforeAsyncPoint, Boolean includeStagesAfterAsyncPoint)

---

我猜异常是由“Instances[key]=instance；”行引发的，因为它是唯一可以调用字典的

set\u Item

方法的代码。但是如果“Instances”值为null，则在调用

TryGetValue

方法时会抛出

NullReferenceException

，stacktrace的顶部框架应该是

GetInstance

而不是

Insert

。有人知道在多线程场景中调用

set\u Item

方法时，字典如何抛出

NullReferenceException

吗？

我认为您的

实例
字典
不是空的。您的异常来自
Insert
方法内部-这意味着在运行时有一个
Dictionary
对象（同样，正如您所说，您以前在同一引用上已经有了
TryGetValue
）
您的
键是否为空

编辑
刚刚选中它-
TryGetValue
在接收到空键时抛出ArgumentNullException，使用空键插入也会抛出ArgumentNullException。但是您在示例中使用的是什么类？我使用了泛型的
IDictionary
，但我看到您使用的是非泛型的。它是从
DictionaryBase
继承的类还是从
HashTable
继承的类？
由于异常发生在
Dictionary
代码内部，这意味着您同时从多个线程访问同一
Dictionary
实例

您需要在
GetInstance
方法中同步代码，以便一次只有一个线程访问
字典

编辑：

单独锁定访问，以便在执行（假定）耗时的加载时不在锁内：

private static object _sync = new object();

public static object GetInstance(string key) {
   object instance = null;
   bool found;
   lock (_sync) {
      found = Instances.TryGetValue(key, out instance);
   }
   if (!found) {
      instance = LoadInstance(key);
      lock (_sync) {
         object current;
         if (Instances.TryGetValue(key, out current)) {
            // some other thread already loaded the object, so we use that instead
            instance = current;
         } else {
            Instances[key] = instance;
         }
      }
   }
   return instance;
}

引述（由我补充强调）：

“线程安全

此类型的公共静态（在Visual Basic中共享）成员是线程安全的。不保证任何实例成员都是线程安全的

字典）
可以同时支持多个读取器，只要不修改集合。即使如此，通过集合进行枚举本质上也不是线程安全过程。在枚举与写访问争用的罕见情况下，必须在整个枚举过程中锁定集合。要允许要被多个线程访问以进行读写，您必须实现自己的同步。”
更好的解决方案是创建一个同步字典。在这种情况下，这是一个可行的方法。我认为ReaderWriterLockSlim是在这种情况下使用的最佳同步对象。写在字典里的东西将是相当罕见的。大多数时候钥匙都在字典里。我没有实现字典的所有方法，只是在本例中使用的方法，因此它不是一个完整的同步字典

public sealed class SynchronizedDictionary<TKey, TValue>
{
    private readonly Dictionary<TKey, TValue> dictionary = new Dictionary<TKey, TValue>();
    private readonly ReaderWriterLockSlim readerWriterLock = new ReaderWriterLockSlim();

    public TValue this[TKey key]
    {
        get
        {
            readerWriterLock.EnterReadLock();
            try
            {
                return this.dictionary[key];
            }
            finally
            {
                readerWriterLock.ExitReadLock();
            }
        }
        set
        {
            readerWriterLock.EnterWriteLock();
            try
            {
                this.dictionary[key] = value;
            }
            finally
            {
                readerWriterLock.ExitWriteLock();
            }
        }
    }

    public bool TryGetValue(TKey key, out TValue value)
    {
        readerWriterLock.EnterReadLock();
        try
        {
            return this.dictionary.TryGetValue(key, out value);
        }
        finally
        {
            readerWriterLock.ExitReadLock();
        }
    }
}

公共密封类同步字典
{
专用只读词典Dictionary=新词典（）；
private ReaderOnly ReaderWriterLockSlim readerWriterLock=新的ReaderWriterLockSlim（）；
公共TValue此[TKey]
{
得到
{
readerWriterLock.EnterReadLock（）；
尝试
{
返回这个。字典[键]；
}
最后
{
readerWriterLock.exitradlock（）；
}
}
设置
{
readerWriterLock.EnterWriteLock（）；
尝试
{
this.dictionary[key]=值；
}
最后
{
readerWriterLock.ExitWriteLock（）；
}
}
}
公共bool TryGetValue（TKey键，out TValue值）
{
readerWriterLock.EnterReadLock（）；
尝试
{
返回this.dictionary.TryGetValue（key，out值）；
}
最后
{
readerWriterLock.exitradlock（）；
}
}
}
从.Net 4开始，您就有了一个线程安全的字典，不再需要“手动”同步。
是的，也许是这样（与Guffa所说的一样）-您至少需要锁定Insert行。您可能会有两个线程找不到同一个密钥，然后一个接一个地读取和插入它（理论上是17个线程），但实际的插入将同步。@诺姆：仅锁定插入并不能保证线程安全，对字典的所有访问都必须有锁。但是只对插入项进行锁定将确保不会同时插入两个对象。即使不同的线程正在插入所需的值，TryGetValue仍可能返回false，但不会出现两个线程同时尝试插入的情况，这可能导致异常。当我搜索“dictionary set\u Item NullReferenceException”等关键字时我发现有人在msdn文档“Dictionary.Item Property”提到：“在线程场景中，插入项可能会导致NullReferenceException，因为在插入调用期间可能添加或删除了项。如果您的应用程序使用多个线程，请确保在添加元素之前锁定字典。”但我仍然不知道如何在调试期间满足异常条件。链接是：Instants只是一个通用字典实例，TK
public sealed class SynchronizedDictionary<TKey, TValue>
{
    private readonly Dictionary<TKey, TValue> dictionary = new Dictionary<TKey, TValue>();
    private readonly ReaderWriterLockSlim readerWriterLock = new ReaderWriterLockSlim();

    public TValue this[TKey key]
    {
        get
        {
            readerWriterLock.EnterReadLock();
            try
            {
                return this.dictionary[key];
            }
            finally
            {
                readerWriterLock.ExitReadLock();
            }
        }
        set
        {
            readerWriterLock.EnterWriteLock();
            try
            {
                this.dictionary[key] = value;
            }
            finally
            {
                readerWriterLock.ExitWriteLock();
            }
        }
    }

    public bool TryGetValue(TKey key, out TValue value)
    {
        readerWriterLock.EnterReadLock();
        try
        {
            return this.dictionary.TryGetValue(key, out value);
        }
        finally
        {
            readerWriterLock.ExitReadLock();
        }
    }
}