线程问题在Java HashMap中

Question

发生了一些我不确定应该可行的事情。 显然它是，因为我已经看过了，但我需要找到根本原因而且我希望你们都能提供帮助。

我们有一个查找纬度和经度的邮政编码系统。 我们不是每次都访问它，而是将结果缓存在廉价的内存中HashTable缓存中，因为邮政编码的纬度和长度往往比我们发布的更少。

无论如何，哈希被一个具有“get”和“add”方法的类所包围，这两个方法都是同步的。 我们以单身形式访问此类。

我并不是说这是最好的设置，但它就是我们所处的位置。 （我计划更改为尽快将Map包装在Collections.synchronizedMap（）中。）

我们在多线程环境中使用此缓存，其中我们为2个拉链进行2次调用（因此我们可以计算两者之间的距离）。 这些有时几乎同时发生，因此两个调用很可能同时访问地图。

就在最近，我们遇到了两个不同邮政编码返回相同值的事件。 假设初始值实际上是不同的，有没有办法将值写入Map会导致为两个不同的键写入相同的值？ 或者，2“获取”是否有任何方式可以穿过电线并意外返回相同的值？

我唯一的另一个解释是初始数据已损坏（错误的值），但似乎不太可能。

任何想法，将不胜感激。 谢谢，彼得

（PS：如果您需要更多信息，代码等，请告诉我）

public class InMemoryGeocodingCache implements GeocodingCache
{

private Map cache = new HashMap();
private static GeocodingCache instance = new InMemoryGeocodingCache();

public static GeocodingCache getInstance()
{
    return instance;
}

public synchronized LatLongPair get(String zip)
{
    return (LatLongPair) cache.get(zip);
}

public synchronized boolean has(String zip)
{
    return cache.containsKey(zip);
}

public synchronized void add(String zip, double lat, double lon)
{
    cache.put(zip, new LatLongPair(lat, lon));
}
}


public class LatLongPair {
double lat;
double lon;

LatLongPair(double lat, double lon)
{
    this.lat = lat;
    this.lon = lon;
}

public double getLatitude()
{
    return this.lat;
}

public double getLongitude()
{
    return this.lon;
}
}

Answer 1

代码看起来正确。

唯一的问题是lat和lon是包可见的，因此对于相同的包代码可以使用以下内容：

LatLongPair llp = InMemoryGeocodingCache.getInstance().get(ZIP1);
llp.lat = x;
llp.lon = y;

这显然会修改缓存中的对象。

所以也让lat和lon决赛。

PS由于您的密钥（zip-code）是唯一且小的，因此无需在每个操作上计算哈希值。 使用TreeMap（包装到Collections.synchronizedMap（）中）更容易。

PPS实用方法：为两个线程编写测试，在永不停止的循环中执行put / get操作，在每次获取时验证结果。 你需要一台多CPU机器。

Answer 2

为什么会发生这种情况很难说。 更多代码可以帮助。

你应该只是使用ConcurrentHashMap。 一般来说，这比同步Map更有效。 您不同步对它的访问，它在内部处理它（比您更有效）。

Answer 3

要注意的一件事是，如果键或值可能正在改变，例如，如果不是为每个插入创建一个新对象，那么您只需更改现有对象的值并重新插入即可。

您还需要确保密钥对象以不违反HashMap契约的方式定义hashCode和equals（即如果equals返回true，则hashCodes需要相同，但不一定相反）。

Answer 4

是否有可能修改LatLonPair？ 我建议将lat和lon字段设为final，这样它们就不会在代码中的其他地方被意外修改。

请注意，您还应该使您的单例“实例”和地图引用“缓存”最终。

Answer 5

詹姆斯是对的。 由于您正在交还一个对象，因此可以修改其内部结构，并且任何持有对该对象（地图）的引用的内容都将反映该更改。 决赛是一个很好的答案。

Answer 6

这是HashMap上的java doc：

http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/HashMap.html

请注意，此实现不同步。 如果多个线程同时访问哈希映射，并且至少有一个线程在结构上修改了映射，则必须在外部进行同步。 （结构修改是添加或删除一个或多个映射的任何操作;仅更改与实例已包含的键关联的值不是结构修改。）这通常通过同步自然封装映射的某个对象来完成。 。 如果不存在此类对象，则应使用Collections.synchronizedMap方法“包装”该映射。 这最好在创建时完成，以防止意外地不同步访问地图：

Map m = Collections.synchronizedMap（new HashMap（...））;

或者更好，使用java.util.concurrent.ConcurrentHashMap

Answer 7

我发现您发布的代码没有任何问题，这会导致您所描述的问题。 我的猜测是，你的地理代码缓存客户端存在问题。

其他需要考虑的事情（其中一些非常明显，但我认为无论如何我都会指出它们）：

1. 你有哪两个邮政编码问题？ 您确定它们在源系统中没有相同的地理编码吗？
2. 你确定你不小心比较两个相同的邮政编码吗？

Answer 8

has（String ZIP）方法的存在意味着您的代码中包含以下内容：

GeocodingCache cache = InMemoryGeocodingCache.getInstance();

if (!cache.has(ZIP)) {
    cache.add(ZIP, x, y);
}

不幸的是，这会让你在has（）返回false和add（）添加之间同步问题，这可能会导致你所描述的问题。

更好的解决方案是在add方法中移动检查，以便检查和更新由同一个锁覆盖，如：

public synchronized void add(String zip, double lat, double lon) {
    if (cache.containsKey(zip)) return;
    cache.put(zip, new LatLongPair(lat, lon));
}

我应该提到的另一件事是，如果你使用getInstance（）作为单例，你应该有一个私有构造函数来阻止使用新的InMemoryGeocodingCache（）创建额外的缓存的可能性。