.NET 6中SortedSet添加已确认唯一的元素时随机失败的问题排查求助

各位大佬好，我最近在维护一个.NET 6应用时，碰到了SortedSet<T>的一个诡异问题——明明要添加的元素都是唯一的，但有时候就是会有元素加不进去，触发我的警告日志。折腾了好几天都没找到根源，想请大家帮忙分析下。

问题场景与核心代码 #

我封装了一个批量添加元素到SortedSet的方法，代码如下（锁对象是全局唯一的，所有访问这个SortedSet的方法都会用它加锁）：

private readonly SortedSet<T> sortedSet = new();
private readonly object lockObj = new();

public void AddRange(IEnumerable<T> items)
{
    lock (lockObj)
    {
        var count = items.Count();
        var added = 0;
        foreach (var item in items)
        {
            if (sortedSet.Add(item))
                added++;
        }
        if (added != count)
        {
            logger.Warning("预期添加{Count}个元素，实际仅添加{Added}个", count, added);
        }
    }
}

这段代码会随机触发警告：实际添加的元素数量比传入的总数少1个，但我完全找不到原因。

已完成的排查步骤 #

1. 验证待添加元素的唯一性：我在锁内部加了一段调试代码，用HashSet<T>确认传入的items没有重复：

   var debugSet = new HashSet<T>();
   debugSet.UnionWith(items);
   logger.Information("传入{count}个元素，其中{unique}个是唯一的", items.Count(), debugSet.Count);
   

   日志显示每次传入的元素数量和HashSet的计数完全一致，说明所有待添加元素都是唯一的。

2. 确认并发访问安全：我逐一检查了所有操作这个SortedSet的方法——不管是添加、删除还是查询，全部都用了同一个lockObj加锁，按道理不会出现并发修改的问题。

3. 元素类型的细节：这里的T是一个记录类型ScheduledAutoload，定义如下：

   public record ScheduledAutoload : IScheduled, IComparable<IScheduled>
   {
       public ScheduledAutoload(Guid id, DateTime scheduledTime)
       {
           Id = id;
           ScheduledTime = scheduledTime;
       }
   
       public Guid Id { get; init; } // 每个实例都有唯一的Id
       public DateTime ScheduledTime { get; init; }
       // 其他几个init-only属性
   
       public int CompareTo(IScheduled obj)
       {
           return ScheduledTime.CompareTo(obj.ScheduledTime);
       }
   }
   

   这是个record类型，默认的相等性判断基于所有属性，而且我也通过HashSet验证了实例是唯一的。不过我自定义了CompareTo方法，让SortedSet按ScheduledTime排序。

我的核心疑问 #

现在我实在搞不懂：

• 锁已经确保了SortedSet的访问是单线程的，为什么还会出现元素加不进去的情况？
• 明明HashSet都确认元素是唯一的，为什么SortedSet.Add()会返回false？
• 会不会是自定义的CompareTo方法导致SortedSet的相等判断逻辑和HashSet不一致？

我知道用SortedSet.UnionWith()可能会更高效，但我现在想先搞清楚这个问题的根源，再做代码优化。有没有大佬遇到过类似的情况，或者能帮我分析下可能的原因？

内容来源于stack exchange