ConcurrentDictionary
Описание работы метода AddOrUpdate:
| Порядок | Поток | Действие |
| 0) | В dictionary есть одно значение по ключу key1 - val1. | |
| 1) | th1 | Поток th1 запускает UpdateAction делегат по ключу key1. (Фиксирует текущее значение th1_val1) |
| 2) | th2 | Поток th2 запускает UpdateAction делегат по ключу key1. (Фиксирует текущее значение th2_val2) |
| 3) | th2 | Поток th2 заканчивает выполнение делегата UpdateAction. th2 сравнивает (текущее значение) val1 = th2_val1 (Через Equals). Значение равны и th2 сохраняет результат. |
| 4) | th1 | Поток th1 заканчивает выполнение делегата UpdateAction. Если элемент был удален и на момент проверки ключ отсутствует в коллекции, то, соответственно, будет запущен делегат AddAction. |
Итог:
Ни вызов AddOrUpdate, ни начало выполнения конкретного делегата (AddAction/UpdateAction) само по себе не препятствует изменению значения (по ключу) из других потоков (пока происходит исполнение делегата в текущем потоке). Т.е. не происходит Пессимистичная блокировка.
По сути мы получаем Оптимистичная блокировка. В случае неудачи которой, повторно вызывается действие обработки (AddAction/UpdateAction) для измененного значения по указанному ключу.
Критерием сравнения блокировки является Equals. В некоторых ситуациях может иметь смысл перегрузка Equals на сравнение по: (1 ReferenceEquals / 2 VersionProperty / 3 TimeStampProperty) как альтернатива сравнению фактических данных.
Также мы приходим к факту, что во многих случаях TValue рекомендуется делать иммутабельным.
Для хранения данных TValue, вычисление значений которых занимает много времени, можно хранить Lazy<TValue> или же Task<TValue>.
Best Practices for Using ConcurrentDictionary | Лучшие практики использования ConcurrentDictionary
https://arbel.net/2013/02/03/best-practices-for-using-concurrentdictionary/
How to improve performance of ConcurrentDictionary.Count in C#
https://stackoverflow.com/questions/41298156/how-to-improve-performance-of-concurrentdictionary-count-in-c-sharp
Дополнение: В некоторых случаях может иметь смысл создание собственной обертки над коллекции и ведения в ней собственного счетчика размера.
Контроль интерфейса обертки позволит четко отслеживать события Добавления/Удаления, для управления счетчиком можно использовать Interlocked операции.
Под капотом у Dictionary и ConcurrentDictionary
https://habr.com/ru/post/198104/
DotNext | Антон Нечуговских — Как мы написали свой lock-free dictionary
https://www.youtube.com/watch?v=Vs7qp8FNURo