ConcurrentHashMap.put() 总是线程安全的吗？ 如果是这样，那么为什么它不能正常工作？

Question

我写了一个 class (userRepository)，包括一个名为 init() 的方法。 init 方法初始化 ConcurrentHashMap，当我在多个线程中调用此方法时（例如在三个线程中，每个线程中 n 次），我希望 map 的大小等于 nx3。 但另一方面，事实并非如此。 当我在方法的签名上使用 ReentrantLock 或 synchronized 关键字时，它工作得很好。 我的意思是 map 的大小等于 nx3：请检查以下示例：

public class UserRepository implements CustomRepository<User, Integer> {
    private final Map<Integer, User> userMap = new ConcurrentHashMap<>();
    private int index = 0;

    public void init() {
        userMap.put(index, new User("User_" + index).setId(index));
        index++;
    }

    public List<User> findAll() {
        List<User> userList = new ArrayList<>();

        for (Integer id : userMap.keySet())
            userList.add(userMap.get(id));

        return userList;
    }
}

public class ChallengeApplication {
    static ExecutorService ex = Executors.newFixedThreadPool(2);

    public static void main(String[] args) {
        UserRepository userRepository = new UserRepository();

        int a = 5000000;
        long start = System.currentTimeMillis();
        ex.submit(() -> {
            for (int j = 0; j < a; j++)
                userRepository.init();
            long time = System.currentTimeMillis() - start;
            System.out.println(Thread.currentThread() + " finished in " + time);
        });

        ex.submit(() -> {
            for (int j = 0; j < a; j++)
                userRepository.init();
            long time = System.currentTimeMillis() - start;
            System.out.println(Thread.currentThread() + " finished in " + time);
        });

        for (int j = 0; j < a; j++)
            userRepository.init();
        long time = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println(Thread.currentThread() + " finished in " + time);

        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Size of map: " + userRepository.findAll().size());
    }
}

这是控制台 output：

Thread[pool-1-thread-2,5,main] finished in 3832

Thread[main,5,main] finished in 3938

Thread[pool-1-thread-1,5,main] finished in 3996

Size of map: 14347920```

如您所见，n=5000000 并且有 3 个线程，所以我希望池的大小等于 5000000*3= 15000000 但它是 13991739！

我想知道这个冲突的原因是什么？？

请注意，当我输入同步关键字或使用 ReentrantLock 时，它可以正常工作

Answer 1

问题不在于 hash map 本身，而在于索引。 您使用的 ++ 不是原子命令，因此不是线程安全的。 当您在 function 上使用同步字时，它也会同步索引并解决问题。