Perché lo stato condiviso peggiora le prestazioni?

Potrebbe essere che lo stato immutabile condivide una linea di cache con qualcosa di mutabile. In questo caso, una modifica allo stato mutabile vicino potrebbe avere l'effetto di forzare una risincronizzazione di questa linea di cache attraverso i core, il che potrebbe rallentare le prestazioni.

Mi assicurerei che i metodi Equals() e GetHashCode() degli oggetti che usi come chiavi per il dizionario non abbiano effetti collaterali imprevisti non favorevoli alla filettatura. Il profiling sarebbe di grande aiuto qui.

Se per caso le tue chiavi sono stringhe, allora forse ce l'hai: la voce dice che le stringhe si comportano come oggetti immutabili ma per il bene di certe ottimizzazioni sono implementate internamente in modo mutevole, con tutto ciò che questo comporta con rispetto al multithreading.

Vorrei provare a passare il dizionario ai thread che lo usano come riferimento regolare invece di un singleton per vedere se il problema sta nella condivisione o nella singolarità del dizionario. (Eliminazione delle possibili cause).

Vorrei anche provare con un ConcurrentDictionary invece di un normale Dictionary nel caso in cui il suo utilizzo produca risultati sorprendenti. Ci sono molte cose da speculare sul problema in questione se un ConcurrentDictionary risulta performante molto meglio o molto peggio del normale Dictionary .

Se nessuno dei precedenti punti al problema, allora suppongo che le prestazioni degradate siano causate da qualche strano tipo di conflitto tra il thread di raccolta dei rifiuti e il resto dei thread, come il garbage-collector sta provando a capire se gli oggetti nel tuo dizionario devono essere eliminati o meno, mentre sono accessibili dai tuoi thread.