C# 条件弱表ConditionalWeakTable C#如何实现对象的动态附加属性

ConditionalWeakTable 是 .NET 中线程安全、弱引用键的映射容器，键被弱引用而值强引用，适合实现不阻碍对象回收的附加属性；典型用法是静态表映射 object 到 Dictionary，需用 GetOrCreateValue 避免并发重复创建。

ConditionalWeakTable 是什么，为什么适合附加属性

ConditionalWeakTable 是 .NET 提供的一个线程安全、弱引用的键值映射容器。它的核心特点是：键（TKey）被弱引用，当键对象被 GC 回收时，对应条目自动清理；而值（TValue）是强引用，但不会阻止键的回收。这正好满足“给任意对象动态挂载数据，且不阻碍其被回收”的需求——比用 Dictionary 安全，也比用 WeakReference 手动管理更可靠。

如何用 ConditionalWeakTable 实现附加属性

典型做法是定义一个静态 ConditionalWeakTable，把目标对象作为键，其附加属性集合作为值。每次访问前检查是否存在，不存在则新建并注册：

private static readonly ConditionalWeakTable> _attachedProps = 
    new ConditionalWeakTable>();

public static void SetAttachedProperty(object target, string key, object value)
{
    var dict = _attachedProps.GetOrCreateValue(target);
    dict[key] = value;
}

public static bool TryGetAttachedProperty(object target, string key, out object value)
{
    if (_attachedProps.TryGetValue(target, out var dict) && dict?.TryGetValue(key, out value) == true)
        return true;
    value = null;
    return false;
}

• 必须用 GetOrCreateValue，不能先 TryGetValue 再手动 new —— 否则并发下可能重复创建
• 值类型（如 int）会被装箱，但这是可接受的代价；若需高性能，可为常用类型单独定义泛型版本
• 键必须是引用类型（object），不能传值类型（如 int 或结构体），否则会隐式装箱导致每次都是新实例，无法命中

和 WPF 的 DependencyProperty 对比有什么区别

WPF 的 DependencyProperty 是框架级基础设施，支持绑定、动画、继承、元数据等；而 ConditionalWeakTable 方案只是轻量级数据挂载，不参与任何生命周期或通知机制：

Thiings

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• 没有属性变更通知（INotifyPropertyChanged 不触发）
• 不支持 XAML 绑定语法（如 {local:Attached.Prop}）
• 无默认值、无验证回调、无强制转换逻辑
• 但可以用于非 UI 场景（如解析器上下文、ORM 实体增强、AOP 上下文透传）

容易踩的坑：GC 行为与调试可见性

最常被忽略的是：附加属性在调试器里看不到，也不会出现在对象监视窗口中，因为它是外部映射关系，不是对象成员字段。另外，GC 行为可能让人误判泄漏：

• 如果某个对象长期存活（比如被事件订阅、静态缓存持有），它的附加字典也会一直存在——这不是 ConditionalWeakTable 的问题，而是你没释放持有者
• 调试时用 !dumpheap -stat 查不到这些字典，得用 !dumpheap -type Dictionary 配合 !gcroot 追踪引用链
• 不要在 Finalize 或析构函数里尝试读取附加属性——此时键对象已进入终结队列，ConditionalWeakTable 可能已将其移除

真正难处理的是跨域/跨上下文场景：如果对象跨越了 AssemblyLoadContext 边界，而 ConditionalWeakTable 实例定义在某个上下文中，卸载该上下文后，表本身可能被回收，导致所有映射丢失——这时需要确保表实例驻留在中立上下文（如 Default）中。