Пример работы ConcurrentDictionary AddOrUpdate:
В dictionary есть одной значение по ключу key1 - val1.

1 Поток th1 запускает Update делегат по ключу key1. (Фиксирует текущее значение th1_v)
2 Поток th2 запускает Update делегат по ключу key1. (Фиксирует текущее значение th2_v)
3 Поток th2 заканчивает выполнение делегата Update. th1 сравнивает val1 = th2_v (Через equils).
  Значение равны и th2 сохраняет результат.
4 Поток th1 заканчивает выполнение делегата Update. th2 сравнивает val1 = th1_v (Через equils).
  Значение НЕ равны и th2 повторно вызывает Update делегат.
  (Если элемент был удален, то запустить делегат Add)
  !Повторного вызова делегата не произойдет, в случает если результат работы th2 эквивалентен исходному начальному знаечнию val1.

Получается, что ни вызов AddOrUpdate, ни вызов конкретного делегата (Add/Update) сам по себе не блокирует значение в коллекции и не препятствует в изменении другим потокам.

По сути мы полчучаем оптимистичную блокировку. В случае неудачи которой, повторно вызывается действие обработки. Критерием блокировки является Equils. В таком случае возможно имеет смысл перегрузка Equils и наличии в сущности некоторого ключевого поля. Нечто вроде Change TimeStamp.