为什么我们需要锁定 Hashtable/ConcurrentHashMap 的 put 方法？

Question

我试图了解 Hashtable/Concurrent HashMap 在多线程环境中的功能。 我不明白为什么要同步哈希表的put方法。

例如，如果有多个线程试图为特定键设置值，我们是否需要使用锁，为什么我们不能在没有锁的情况下执行操作？ 最坏的情况是，线程会覆盖彼此的数据，从技术上讲，这对我来说似乎是正确的。

我在这里缺少什么？ 为什么我们需要使用锁？

Answer 1

这是Hashtable.put (JDK 11) 的代码：

public synchronized V put(K key, V value) {
    // Make sure the value is not null
    if (value == null) {
        throw new NullPointerException();
    }

    // Makes sure the key is not already in the hashtable.
    Entry<?,?> tab[] = table;
    int hash = key.hashCode();
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
    for(; entry != null ; entry = entry.next) {
        if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
            V old = entry.value;
            entry.value = value;
            return old;
        }
    }

    addEntry(hash, key, value, index);
    return null;
}

假设它没有同步，如果两个线程在同一个键上调用put ，并且它们到达调用addEntry的行（在循环所有条目并且没有找到带有键的条目之后）会发生什么？ 可能会发生不好的事情，例如，对于同一个键，字段count （条目数）将增加两次。

Answer 2

例如，如果有多个线程试图为特定键设置值，我们是否需要使用锁，为什么我们不能在没有锁的情况下执行操作？

锁确保哈希表一次仅由一个线程更新。 如果同时调用 2 个 puts，则可能有 2 个 puts 尝试同时添加相同的键和值，这会导致错误（Hashtable.put 是 UPSERT 而不是 UPDATE）。 锁定阻止这种情况发生，因为第一个线程添加了一个键，第二个线程添加了第二个键。