基于ConcurrentDictionary的静态变量线程安全读写方案合理性问询

我在项目中使用静态变量存储应用运行期间的值，99%的场景为读取操作，偶尔需要从不同线程更新这些变量。为避免并发读写的竞态条件与异常值问题，我想实现单一可信数据源，主要针对字符串类型，同时兼容布尔等原子类型。

因为这些静态变量在多处类中被引用，我需要无需大量重构的高效方案，因此采用ConcurrentDictionary实现：

public static readonly ConcurrentDictionary<string, string> AppRunTimeStringDictionary = new();
public static readonly ConcurrentDictionary<string, int> AppRunTimeIntegerDictionary = new();
public static readonly ConcurrentDictionary<string, bool> AppRunTimeBooleanDictionary = new();

在Program.cs启动初期初始化运行时属性：

DeviceProvisioning.AppRunTimeBooleanDictionary.TryAdd("UseGpsReceiver", false);
DeviceProvisioning.AppRunTimeStringDictionary.TryAdd("Latitude", String.Empty);
DeviceProvisioning.AppRunTimeStringDictionary.TryAdd("Longitude", String.Empty);

随后在某类中封装静态属性用于读取：

public static bool? UseGpsReceiver
{
    get
    {
        if (AppRunTimeBooleanDictionary.TryGetValue("UseGpsReceiver", out var returnedValue))
            return returnedValue;
        return null;
    }
}
public static string? Latitude
{
    get
    {
        if (AppRunTimeStringDictionary.TryGetValue("Latitude", out var returnedValue))
            return returnedValue;
        return null;
    }
}
public static string? Longitude
{
    get
    {
        if (AppRunTimeStringDictionary.TryGetValue("Longitude", out var returnedValue))
            return returnedValue;
        return null;
    }
}

更新操作通过统一方法实现，便于后续扩展：

public static void SetRunTimeSettings(string property, object value)
{
    switch (property)
    {
        case "UseGpsReceiver":
            if (AppRunTimeBooleanDictionary.TryGetValue("UseGpsReceiver", out var useGpsReceiver))
            { AppRunTimeBooleanDictionary.TryUpdate("UseGpsReceiver", (bool)value, useGpsReceiver); }
            break;
        case "Latitude":
            if (AppRunTimeStringDictionary.TryGetValue("Latitude", out var latitude))
            { AppRunTimeStringDictionary.TryUpdate("Latitude", (string)value, latitude); }
            break;
        case "Longitude":
            if (AppRunTimeStringDictionary.TryGetValue("Latitude", out var longitude))
            { AppRunTimeStringDictionary.TryUpdate("Latitude", (string)value, longitude); }
            break;
    }
}

调用更新方法示例：

MyClassName.SetRunTimeSettings("UseGpsReceiver", true);
MyClassName.SetRunTimeSettings("Latitude", "51.1234");
MyClassName.SetRunTimeSettings("Longitude", "51.5678");

我认为该方案的优势包括：按类型拆分字典无需依赖模型类、ConcurrentDictionary内置同步机制避免手动锁、细粒度锁减少读取阻塞、返回null避免错误值（可配合重试机制）。

现想请教：该方案是否存在潜在问题？

• 硬编码字符串的拼写错误风险：SetRunTimeSettings方法中通过字符串匹配属性名，极易出现拼写错误。比如你代码里的Longitude分支，TryGetValue和TryUpdate都误用了"Latitude"作为键，这种错误编译期不会报错，只有运行时才会发现更新失效，排查成本高。
• 不安全的类型强制转换：更新方法的value参数是object类型，直接强制转换(bool)value或(string)value如果传入类型不匹配，会抛出InvalidCastException，且没有任何类型校验逻辑，比如传入整数给UseGpsReceiver就会直接崩溃。
• TryUpdate的更新失败无反馈：TryUpdate需要当前值与预期值一致才会执行更新，如果在TryGetValue和TryUpdate之间有其他线程修改了目标值，本次更新会静默失败，但方法没有返回更新结果，调用方完全不知道设置未生效，可能引发业务逻辑异常。
• 初始化依赖的脆弱性：如果Program.cs中的TryAdd初始化漏执行，读取属性会返回null，若调用方未处理null情况，会触发NullReferenceException。另外TryAdd不会覆盖已存在的值，如果后续需要重置初始化值，现有逻辑无法实现。
• 缺乏变更通知机制：多个依赖这些运行时值的类无法感知值的更新，只能通过主动轮询获取最新值，在需要实时响应变更的场景下，这种方式效率低下且容易出现延迟。
• 不必要的字典开销：ConcurrentDictionary针对多键值场景设计，对于单个运行时属性来说，用字典存储属于过度设计——每次读写都要做哈希表查找，虽然开销不大，但在99%都是读的场景下，直接使用volatile变量或Atomic<T>的性能会更优，内存开销也更小。
• 静态资源的生命周期问题：静态字典会常驻AppDomain内存，虽然当前存储的是基本类型影响不大，但如果后续扩展存储复杂对象，可能导致内存无法及时释放，引发内存泄漏风险。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者OJB1