如何安全地同时修改Java HashMaps中的值？

Question

我有一块Java代码，看起来像这样，我正在尝试并行化：

value = map.get(key);
if (value == null) {
    value = new Value();
    map.put(key,value);
}
value.update();

我想阻止其他任何线程使用该特定键访问映射，直到调用value.update()之后， 即使键不在键集中也是如此 。 应允许使用其他键进行访问。 我怎样才能做到这一点？

Answer 1

简短的答案是，没有同步整个块就没有安全的方法。 不过，您可以使用java.util.concurrent.ConcurrentHashMap ， 有关更多详细信息 ，请参见本文。 基本思想是使用ConcurrentHashMap.putIfAbsent而不是普通put 。

Answer 2

您无法将更新并行化到HashMap，因为更新会触发基础数组的大小调整，包括重新计算所有键。

使用其他集合，例如java.util.concurrent.ConcurrentHashMap，它是一个“哈希表，支持检索的完全并发和可调整的预期并发更新。” 根据javadoc。

Answer 3

如果您需要关注线程问题，则不会使用HashMap。 利用Java 5并发包并查看ConcurrentHashMap。

Answer 4

您刚刚描述了Guava计算图的用例。 使用以下方法创建它：

Map<Key, Value> map = new MapMaker().makeComputingMap(new Function<Key, Value>() {
  public Value apply(Key key) {
    return new Value().update();
  }
));

并使用它：

Value v = map.get(key);

这样可以确保只有一个线程将调用update()而其他线程将阻塞并等待该方法完成。

您可能实际上并不希望您的值具有可变的更新方法，但这是另一种讨论。

Answer 5

private void synchronized functionname() {
    value = map.get(key);
    if (value == null) {
        value = new Value();
        map.put(key,value);
    }
    value.update();
}

您可以在此处了解有关同步方法的更多信息： 同步方法

您可能还想研究可能适合您目的的ConcurrentHashMap类。 您可以在JavaDoc上看到它。

Answer 6

查看并发HashMap 。 即使对于单线程应用程序，它也具有出色的性能。 它允许从各个线程并发修改Map，而无需阻止它们。

Answer 7

一种可能性是管理多个锁。 因此，您可以保留一个基于键的哈希码检索的锁数组。 这样可以为您提供更好的吞吐量，然后再同步整个方法。 您可以根据您认为将要访问代码的线程数来确定数组的大小。

private static final int NUM_LOCKS = 16;
Object [] lockArray = new Object[NUM_LOCKS];
...
// Load array with Objects or Reentrant Locks

...

Object keyLock = lockArray[key.hashcode % NUM_LOCKS];
synchronize(keyLock){
  value = map.get(key);
  if (value == null) {
    value = new Value();
    map.put(key,value);
  }
  value.update();
}