java 会以一致的方式对 ConcurrentHashMap 的值求和吗？

Question

我有一个 concurrentHashMap 实例，一些线程向其中添加了条目。 这些值是整数。

同时，其他线程希望检索映射中所有值的总和。 我希望这些线程看到一致的值。 但是，它们不必总是看到最新的值。

以下代码线程安全吗？

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class MyClass {
    private Map<Integer, Integer> values = new ConcurrentHashMap<>();

    public void addValue(Integer key, int value){
        values.put(key, value);
    }

    public long sumOfValues(){
        return values
                .values()
                .stream()
                .mapToInt(Integer::intValue)
                .sum();
    }
}

求和运算会在一组一致的值上计算吗？

当 sum 运算发生时，对 put() 的调用会被阻塞吗？

当然我可以自己同步访问，甚至可以拆分读写锁以允许并发读访问和同步写访问，但是我很好奇在使用 concurrentHashMap 作为集合实现时是否有必要。

Answer 1

文档说明了ConcurrentHashMap的keySet()和entrySet() ：视图的迭代器和拆分器弱一致。

弱一致特征为

• 他们可以与其他操作同时进行
• 他们永远不会抛出 ConcurrentModificationException
• 它们保证遍历元素，因为它们在构造时就存在过一次，并且可能（但不保证）反映构造后的任何修改。

所以...

以下代码线程安全吗？

是的，狭义上没有 ConcurrentModificationException 或 HashMap 的内部不一致。

求和运算会在一组一致的值上计算吗？

在弱一致集上

当 sum 运算发生时，对 put() 的调用会被阻塞吗？

不

Answer 2

ConcurrentHashMap的要点是条目尽可能相互独立。 对整个地图没有一致的看法。 事实上，即使size也不会返回一个非常有用的值。

Answer 3

如果您需要同时查询总和，一种解决方案是编写一个包装类来维护地图的状态和总和，使用LongAdder原子地维护总和。

import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.atomic.LongAdder;

public class MapSum {
    private final ConcurrentMap<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
    private final LongAdder sum = new LongAdder();

    public Integer get(Integer k) {
        return map.get(k);
    }

    public Integer put(Integer k, Integer v) {
        Integer[] out = new Integer[1];
        map.compute(k, (_k, old) -> {
            out[0] = old;
            // cast to long to avoid overflow
            sum.add((long) v - (old != null ? old : 0));
            return v;
        });
        return out[0];
    }

    public Integer remove(Integer k) {
        Integer[] out = new Integer[1];
        map.compute(k, (_k, old) -> {
            out[0] = old;
            // cast to long to avoid overflow; -Integer.MIN_VALUE == Integer.MIN_VALUE
            if(old != null) { sum.add(- (long) old); }
            return null;
        });
        return out[0];
    }

    public long sum() {
        return sum.sum();
    }
}

这具有在 O(1) 而不是 O( n ) 时间内查询总和的额外好处。 如果愿意，您可以添加更多Map方法，甚至可以实现Map<Integer, Integer> - 当您以任何方式更改地图内容时，请小心维护总和。