并发修改例外

Question

我目前正在研究一个多线程应用程序，偶尔也会收到一个同时修改的异常（平均大约每小时一次或两次，但是看似随机的间隔）。

有缺陷的类本质上是地图的包装器 - 它扩展了LinkedHashMap （将accessOrder设置为true）。 该类有几个方法：

synchronized set(SomeKey key, SomeValue val)

set方法将键/值对添加到内部映射，并受synchronized关键字的保护。

synchronized get(SomeKey key)

get方法根据输入键返回值。

rebuild()

内部地图偶尔重建一次（〜每2分钟，间隔与异常不匹配）。 rebuild方法基本上根据键重建值。 由于rebuild（）相当昂贵，我没有在方法上放置synchronized关键字。 相反，我正在做：

public void rebuild(){
  /* initialization stuff */
  List<SomeKey> keysCopy = new ArrayList<SomeKey>();
  synchronized (this) {
    keysCopy.addAll(internalMap.keySet());
  }
  /* 
    do stuff with keysCopy, update a temporary map
   */    
  synchronized (this) {
    internalMap.putAll(tempMap);
  }
}

例外情况发生在

keysCopy.addAll(internalMap.keySet());

在synchronized块内。

建议非常感谢。 请随意向我指出Effective Java和/或Concurrency in Practice中的特定页面/章节。

更新1：

消毒堆栈跟踪：

java.util.ConcurrentModificationException
        at java.util.LinkedHashMap$LinkedHashIterator.nextEntry(LinkedHashMap.java:365)
        at java.util.LinkedHashMap$KeyIterator.next(LinkedHashMap.java:376)
        at java.util.AbstractCollection.toArray(AbstractCollection.java:126)
        at java.util.ArrayList.addAll(ArrayList.java:473)
        at a.b.c.etc.SomeWrapper.rebuild(SomeWraper.java:109)
        at a.b.c.etc.SomeCaller.updateCache(SomeCaller.java:421)
        ...

更新2：

感谢大家到目前为止的答案。 我认为问题在于LinkedHashMap及其accessOrder属性，尽管我并不完全确定atm（调查）。

如果LinkedHashMap上的accessOrder设置为true，并且我访问其keySet然后继续通过addAll将keySet添加到linkedList，这些操作中的任何一个是否会改变顺序（即计入“访问”）？

Answer 1

如果您使用accessOrder = true构造LinkedHashMap，那么LinkedHashMap.get（）实际上会改变LinkedHashMap，因为它将最近访问的条目存储在链接的条目列表的前面。 当数组列表使用Iterator进行复制时，可能会调用get（）。

Answer 2

此异常通常与同步无关 - 如果在Iterator迭代时修改了Collection，通常会抛出此异常。 AddAll方法可能使用迭代器 - 值得注意的是，posh foreach循环也会迭代Iterator的实例。

例如：

for(Object o : objects) {
    objects.remove(o);
}

足以在某些集合上获得异常（例如ArrayList）。

詹姆士

Answer 3

这些都是你的包装中的功能吗？ 因为当你以某种方式在另一个地方迭代集合时，可能抛出此异常。 而且我猜你的方法与潜在的明显竞争条件同步，但可能错过了不太明显的情况。 这里是对异常类docs的引用。

Answer 4

来自Javadoc：

如果多个线程同时访问链接的哈希映射，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。 这通常通过在自然封装地图的某个对象上进行同步来实现。 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 LinkedHashMap（...））;

实际包装LinkedHashMap而不是声称扩展它可能更安全。 所以你的实现将有一个内部数据成员，它是Collections.synchronizedMap返回的Map（new LinkedHashMap（...））。

有关详细信息，请参阅Collections javadoc： Collections.synchronizedMap

Answer 5

尝试从set（）和get（）方法中删除synchronized关键字，而是使用方法内部的synchronized块，锁定internalMap; 然后更改rebuild（）方法上的synchronized块以锁定internalMap。

Answer 6

这很奇怪。 我无法看到在您识别的位置抛出异常的任何方式（在Java 6的默认实现中）。 你在ArrayList或HashMap中得到ConcurrentModificationException？ 你重写了HashMap的keySet()方法吗？

编辑我的错误 - ArrayList将强制KeySet迭代（AbstractCollection.toArray（）将迭代其键）

代码中的某个位置允许您更新未同步的内部映射。

• 你有一个公用事业方法暴露你的内部地图“不应该使用”或
• 是您的内部地图被确定为公共范围

Answer 7

internalMap是静态的吗？ 您可能有多个对象，每个对象都锁定this对象，但不能在静态internalMap上提供正确的锁定。

Answer 8

我不认为你的set() / get()与rebuild()所在的同一个监视器是同步的。 这使得有人可以在执行有问题的行时调用set / get，特别是在addAll()调用期间迭代addAll()键集时（通过堆栈跟踪公开的内部实现）。

你没有尝试使set()同步，而是尝试了以下方面：

public void set(SomeKey key, SomeValue val) {
    synchronized(this) {
        internalMap.put(key, val); // or whatever your get looks like
    }
}

我认为你根本不需要同步get() ，但如果你坚持：

public SomeValue get(SomeKey key) {
    synchronized(this) {
        internalMap.get(key); // or whatever your get looks like
    }
}

事实上，我认为你最好对同步internalMap ，而不是this 。 它也不会伤害到让internalMap volatile ，但我不认为这是如果你确定真的必要的set() / get() / rebuild()是唯一的方法直接访问internalMap，而且都是以同步方式访问它。

private volatile Map internalMap ...

Answer 9

在迭代键时，由于

keysCopy.addAll(internalMap.keySet());

您是否认为某些条目可以从LinkedHashMap中删除？

removeEldestEntry方法可以返回true，也可以修改映射，从而扰乱迭代。

Answer 10

尝试将Map声明为瞬态

Answer 11

试试这个：

public void rebuild(){
  /* initialization stuff */
  List<SomeKey> keysCopy = new ArrayList<SomeKey>();
  synchronized (internalMap) {
    keysCopy.addAll(internalMap.keySet());
  }
  /* 
    do stuff with keysCopy, update a temporary map
   */    
  synchronized (internalMap) {
    internalMap.putAll(tempMap);
  }
}

Answer 12

保持对internalMap 同步的访问，否则会发生java.util.ConcurrentModificationException，因为在键集迭代期间可以同时更改HashMap＃modCount（记录结构更改）（由于keysCopy.addAll（internalMap.keySet（）调用）。

LinkedHashMap javaDoc指定：“在访问顺序链接哈希映射中，仅使用get查询映射是一种结构修改。”