Bezpieczne zapamiętywanie wątków

WeźmyWes Dyer podejście do zapamiętywania funkcji jako punkt wyjścia:

public static Func<A, R> Memoize<A, R>(this Func<A, R> f)
{
  var map = new Dictionary<A, R>();
  return a =>
    {
      R value;
      if (map.TryGetValue(a, out value))
        return value;
      value = f(a);
      map.Add(a, value);
      return value;
    };
}

Problem polega na tym, że używając go z wielu wątków, możemy wpaść w kłopoty:

Func<int, int> f = ...
var f1 = f.Memoize();
...
in thread 1:
var y1 = f1(1);
in thread 2:
var y2 = f1(1);
// We may be recalculating f(1) here!

Spróbujmy tego uniknąć. Blokowaniemap:

public static Func<A, R> Memoize<A, R>(this Func<A, R> f)
{
  var map = new Dictionary<A, R>();
  return a =>
    {
      R value;
      lock(map) 
      {
        if (map.TryGetValue(a, out value))
          return value;
        value = f(a);
        map.Add(a, value);
      }
        return value;
    };
}

jest oczywiście okropnym pomysłem, ponieważ uniemożliwia nam obliczenief1 na wieluróżne argumenty naraz. Blokowaniea nie zadziała jeślia ma typ wartości (w każdym razie jest to zły pomysł, ponieważ nie kontrolujemya i kod zewnętrzny może się na nim również blokować).

Oto dwie opcje, które mogę wymyślić:

Zakładając aLazy<T> klasa do leniwej oceny (patrztutaj):

public static Func<A, R> Memoize<A, R>(this Func<A, R> f)
{
  var map = new Dictionary<A, Lazy<R>>();
  return a =>
    {
      Lazy<R> result;
      lock(map) 
      {
        if (!map.TryGetValue(a, out result))
        {  
          result = () => f(a);
          map.Add(a, result);
        }
      }
      return result.Value;
    };
}

Lub zachowując dodatkowy słownik obiektów do synchronizacji:

public static Func<A, R> Memoize<A, R>(this Func<A, R> f)
{
  var map = new Dictionary<A, R>();
  var mapSync = new Dictionary<A, object>();
  return a =>
    {
      R value;
      object sync;
      lock(mapSync)
      { 
        if (!mapSync.TryGetValue(a, out sync))
        { 
          sync = new object();
          mapSync[a] = sync;
        }
      }
      lock(map)
      {
        if (map.TryGetValue(a, out value))
          return value;
      }
      lock(sync)
      {
        value = f(a);
        lock(map)
        {
          map[a] = value;
        }
        return value;
      }
    };
}

Jakieś lepsze opcje?