Java ConcurrentHashMap损坏了值

Question

我有一个ConcurrentHashMap，偶尔表现出奇怪的行为。

当我的应用程序第一次启动时，我从文件系统中读取一个目录，并使用文件名作为键将每个文件的内容加载到ConcurrentHashMap中。 某些文件可能为空，在这种情况下，我将值设置为“空”。

一旦加载了所有文件，工作线程池将等待外部请求。 当请求进来时，我调用getData（）函数，在那里我检查ConcurrentHashMap是否包含密钥。 如果密钥存在，我得到值并检查值是否为“空”。 如果value.contains（“empty”），我返回“找不到文件”。 否则，返回文件的内容。 当密钥不存在时，我尝试从文件系统加载文件。

private String getData(String name) {
    String reply = null;
    if (map.containsKey(name)) {
        reply = map.get(name);
    } else {
        reply = getDataFromFileSystem(name);
    }

    if (reply != null && !reply.contains("empty")) {
        return reply;
    }

    return "file not found";
}

有时，ConcurrentHashMap将返回非空文件的内容（即value.contains("empty") == false ），但是行：

if (reply != null && !reply.contains("empty")) 

返回FALSE。 我将IF语句分为两部分： if (reply != null)和if (!reply.contains("empty")) 。 IF语句的第一部分返回TRUE。 第二部分返回FALSE。 所以我决定打印出变量“reply”以确定字符串的内容是否确实包含“empty”。 这不是这种情况，即内容不包含字符串“empty”。 此外，我添加了这条线

int indexOf = reply.indexOf("empty");

由于变量回复在我打印出来时不包含字符串“empty”，因此我希望indexOf返回-1。 但是函数返回的值大约是字符串的长度，即if reply.length == 15100 ，则reply.indexOf("empty")返回15099。

我每周都会遇到这个问题，大约每周2-3次。 此过程每天重新启动，因此会定期重新生成ConcurrentHashMap。

有没有人在使用Java的ConcurrentHashMap时看到过这种行为？

编辑

private String getDataFromFileSystem(String name) {
    String contents = "empty";
    try {
        File folder = new File(dir);

        File[] fileList = folder.listFiles();
        for (int i = 0; i < fileList.length; i++) {
            if (fileList[i].isFile() && fileList[i].getName().contains(name)) {
                String fileName = fileList[i].getAbsolutePath();

                FileReader fr = null;
                BufferedReader br = null;

                try {
                    fr = new FileReader(fileName);
                    br = new BufferedReader(fr);
                    String sCurrentLine;
                    while ((sCurrentLine = br.readLine()) != null) {
                        contents += sCurrentLine.trim();
                    }
                    if (contents.equals("")) {
                        contents = "empty";
                    }

                    return contents;
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();

                    if (contents.equals("")) {
                        contents = "empty";
                    }
                    return contents;
                } finally {
                    if (fr != null) {
                        try {
                            fr.close();
                        } catch (Exception e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }

                    if (br != null) {
                        try {
                            br.close();
                        } catch (Exception e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }

                    if (map.containsKey(name)) {
                        map.remove(name);
                    }

                    map.put(name, contents);
                }
            }
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();

        if (contents.equals("")) {
            contents = "empty";
        }
        return contents;
    }
    return contents;
}

Answer 1

我认为你的问题是你的一些操作应该是原子的，而不是。

例如，一种可能的线程交错场景如下：

• 线程1在getData方法中读取此行：

   if (map.containsKey(name)) // (1) 

• 结果为false并且线程1进入

   reply = getDataFromFileSystem(name); // (2) 

• 在getDataFromFileSystem ，您有以下代码：

   if (map.containsKey(name)) { // (3) map.remove(name); // (4) } map.put(name, contents); // (5) 

• 想象另一个线程（线程2）到达(1)而线程1在(4)和(5) ：名称不在地图中，因此线程2再次转到(2)

现在，这并没有解释您正在观察的具体问题，但它说明了当您让许多线程在没有同步的代码段中并发运行时，可能并且确实发生了奇怪的事情。

就目前而言，我无法找到您描述的场景的解释，除非您在测试中多次调用reply = map.get(name) ，在这种情况下，2次调用很可能不会返回同样的结果。

Answer 2

首先，甚至不要认为ConcurrentHashMap中存在错误。 JDK故障是非常罕见的，甚至有趣的想法将使您远离正确调试代码。

我认为您的错误如下。 由于您使用的是contains("empty") ，如果文件中的行中包含单词"empty" ，会发生什么？ 这不是搞砸了吗？

我会使用==而不是使用contains("empty") 。 将“empty”设为private static final String然后就可以使用相等的。

private final static String EMPTY_STRING_REFERENCE = "empty";
...
if (reply != null && reply != EMPTY_STRING_REFERENCE) {
    return reply;
}
...
String contents = EMPTY_STRING_REFERENCE;
...
// really this should be if (contents.isEmpty())
if (contents.equals("")) {
    contents = EMPTY_STRING_REFERENCE;
}

这是，顺便说一下，你应该使用==来比较字符串。 在这种情况下，您希望通过引用而不是内容来测试它，因为文件中的行实际上可能包含魔术字符串。

以下是其他一些观点：

• 通常，只要在程序的多个位置使用相同的String ，就应该将其拉到static final字段。 Java无论如何都可能会为你做这件事，但它也使代码更加清晰。

• 当你对ConcurrentHashMap进行2次调用时，@ iscylias会对竞争条件有所了解。 例如，而不是做：

   if (map.containsKey(name)) { reply = map.get(name); } else { 

  你应该做以下事情，所以你只做一个。

   reply = map.get(name); if (reply == null) { 

• 在您的代码中，您执行此操作：

   if (map.containsKey(name)) { map.remove(name); } map.put(name, contents); 

  这应该改写如下。 没有必要在引入种族条件的看跌期权之前移除，如提到的@assylias。

   map.put(name, contents); 

• 你说：

  如果reply.length == 15100，则reply.indexOf（“empty”）返回15099。

  使用相同的reply字符串无法做到这一点。 我怀疑你正在寻找不同的线程或以其他方式误解输出。 同样，不要误以为java.lang.String中存在错误。

Answer 3

首先，如果您按顺序从多个线程调用其方法，则使用ConcurrentHashMap不会保护您。 如果你调用containsKey并get之后get另一个线程调用remove之间你将得到一个null结果。 一定要只调用get并检查null而不是containsKey / get。 它在性能方面也更好，因为两种方法几乎都有相同的成本。

其次，奇怪的indexOf调用结果要么是由于编程错误，要么是指向内存损坏。 您的应用程序中是否包含任何本机代码？ 你在getDataFromFileSystem做什么？ 我在使用多个线程的FileChannel对象时发现内存损坏。