我們可以為每個條目而不是ConcurrentHashMap使用Synchronized嗎？

Question

這就是問題所在：我們想要一個哈希表，其條目是線程安全的。

假設我有一個<String, Long>的哈希表，並且我想安全地增加其中一個條目線程的值：可以嗎？

HashMap<String , Long> hashTable = new HashMap<String, Long>();

然后，每當我想增加一個條目時：

Synchronized (hashTable.get("key"))
{
    Long value = hashTable.get("key");
    value++;
    hashTable.put("key", value);
}

我認為它比ConcurrentHashMap更好，因為它僅鎖定一個條目，而不像ConcurrentHashMap使用存儲桶並將一組條目鎖定在一起。

更重要的是，我不知道如何安全地使用COncurrenHashMap對其進行遞增。 例如，我認為以下代碼不正確：

 ConcurrentHashMap<String , Long> hashTable = new ConcurrentHashMap<String, Long>();


 Long value = hashTable.get("key");
 value++;
 hashTable.put("key", value);

我認為這是不正確的，因為兩個線程可以一個接一個地讀取鍵，然后一個接一個地寫入鍵，最終得到錯誤的值。

你們覺得怎么樣？

Answer 1

您提出的方法不是線程安全的，因為初始hashTable.get()操作（通過該操作獲取您要在其上進行同步的對象）相對於其他線程put()本身與之相關聯的值本身並不同步。相同的鍵。 此外，您的代碼不考慮將新值添加到映射或從映射中刪除鍵的可能性（所謂的“結構修改”）。 如果可能發生這種情況，無論鍵如何，那么這些動作都必須相對於對地圖的所有其他訪問進行同步。

沒錯，但是， ConcurrentHashMap也不能解決這些問題。 就其提供的單個操作而言，它是線程安全的，其中包括Map本身未定義的某些操作，但是必須作為同步單元執行的一系列操作仍需要通過同步進行保護。

我建議使用一種稍微不同的方法：將ConcurrentHashMap與AtomicLong ，該變量是可變的，而不是Long ：

ConcurrentHashMap<String, AtomicLong> map;

然后，即使您不確定該鍵在映射中是否已有條目，也要更新鍵的值，請執行以下操作：

AtomicLong value = map.putIfAbsent(key, new AtomicLong(0));
long updatedValue = value.incrementAndGet();

putIfAbsent()可確保不會因沖突的put操作而破壞值對象。 使用AtomicLong避免了將多個操作聯合同步的需要，因為只需要一次映射訪問-檢索到的值將由所有訪問它的線程共享，並且自身可以原子更新，而無需進一步訪問映射。

如果可以確定該映射已經具有給定鍵的映射，則只需執行以下操作：

AtomicLong value = map.get(key);
long updatedValue = value.incrementAndGet();

一種或另一種方式，我認為這是您所描述和隱含的操作中可以做的最好的事情。

更新：

您甚至可以考慮將這兩種方法結合起來：

AtomicLong value = map.get(key);

if (value == null) {
    value = map.putIfAbsent(key, new AtomicLong(0));
}

long updatedValue = value.incrementAndGet();

假定相對很少有給定密鑰沒有映射，並且在這種情況下避免創建新的AtomicLong 。 如果未找到映射，則必須第二次訪問該映射以確保存在映射並獲取相應的值，但是如果要避免同步，此處仍然需要putIfAbsent() ，因為可能有兩個線程都試圖在大約同一時間為同一鍵添加一個映射。 當需要添加新條目時，這樣做的成本更高，但是平均而言，它的成本可能比我的第一個建議要低。 但是，與任何性能問題一樣，必須進行測試。