如何使基于ConcurrentHashMap的方法线程安全？

Question

出于并发/多线程学习的目的，我正在开发一个小额转账API，该API将由多个用户同时调用。 我的“数据库”是ConcurrentHashMap<String, Double> ，其中的键/值对表示一个帐户ID及其当前余额。

我知道ConcurrentHashMap的单个操作（ get() ， put()等）是线程安全的，但是withdraw / deposit方法将具有多个方法调用，这些调用最终将使其变为线程安全的。

我的问题：如何设计我的提现/存款方法是线程安全的？ 最初，我考虑过使它们synchronized ，但这没有任何意义，因为我将丢弃ConcurrentHashMap细粒度内置同步机制。

这些都是我的提款和存款方法（在这里不必担心Double for money，在这种情况下这无关紧要）：

private void deposit(ConcurrentHashMap<String, Double> myDatabase, String fromAccountId, String toAccountId, double amount) {
    if(myDatabase.get(fromAccountId) < amount) {
        throw new MonetaryOperationViolation("Insufficient funds to perform this operation");
    }

    //Add the amount to the receiver's account
    myDatabase.replace(toAccountId, myDatabase.get(toAccountId), c.get(toAccountId) + amount); //key, oldValue, newValue

    //Withdraw it from the sender's account
    withdraw(myDatabase, fromAccountId, amount);
}

private void withdraw(ConcurrentHashMap<String, Double> myDatabase, String accountId, double amount) {
    if(myDatabase.get(accountId) < amount) {
        throw new MonetaryOperationViolation("Insufficient funds to perform this operation");
    }

    myDatabase.replace(accountId, myDatabase.get(accountId), myDatabase.get(accountId) - amount);
}

我希望我已经清楚说明了自己的问题。 任何帮助将不胜感激。

Answer 1

我认为仅通过使用具有某些原子类型的ConcurrentHashMap来解决此类任务是不可能的。

想象一下一种情况，将一个帐户中的钱转移到另一个帐户中。 在这种情况下，您不需要同时在一个Map元素上同步，而是在两个帐户上同步。 这称为交易。 因此，您需要做的是实现事务。 交易应锁定所有受影响的帐户，并在完成后释放它们。

作为另一种选择，您可以只创建带有事务的线程安全队列，然后依次执行所有事务，并且不需要ConcurrentHashMap nither同步，但是这可能与您要研究的部分无关。

Answer 2

Java内部有许多并发解决方案，为了使用正确的并发解决方案，您需要回答一个简单的问题：我的应用程序大部分时间都在做什么？ 读或写操作？

如果它执行写入（撤回/存款），我建议使用java.util.concurrent.atomic.DoubleAdder实例而不是Double这将确保线程安全并在写入方面增加您的应用程序吞吐量。

通常，此类应用适合Actors模型。 每个帐户都可以由一个演员代表。 参与者将支持一些消息类型，例如：提款/存款/总计。 AKKA框架是actor模型的出色实现。