Java ConcurrentHashMap損壞了值

Question

我有一個ConcurrentHashMap，偶爾表現出奇怪的行為。

當我的應用程序第一次啟動時，我從文件系統中讀取一個目錄，並使用文件名作為鍵將每個文件的內容加載到ConcurrentHashMap中。 某些文件可能為空，在這種情況下，我將值設置為“空”。

一旦加載了所有文件，工作線程池將等待外部請求。 當請求進來時，我調用getData（）函數，在那里我檢查ConcurrentHashMap是否包含密鑰。 如果密鑰存在，我得到值並檢查值是否為“空”。 如果value.contains（“empty”），我返回“找不到文件”。 否則，返回文件的內容。 當密鑰不存在時，我嘗試從文件系統加載文件。

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";
}

有時，ConcurrentHashMap將返回非空文件的內容（即value.contains("empty") == false ），但是行：

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

返回FALSE。 我將IF語句分為兩部分： if (reply != null)和if (!reply.contains("empty")) 。 IF語句的第一部分返回TRUE。 第二部分返回FALSE。 所以我決定打印出變量“reply”以確定字符串的內容是否確實包含“empty”。 這不是這種情況，即內容不包含字符串“empty”。 此外，我添加了這條線

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

由於變量回復在我打印出來時不包含字符串“empty”，因此我希望indexOf返回-1。 但是函數返回的值大約是字符串的長度，即if reply.length == 15100 ，則reply.indexOf("empty")返回15099。

我每周都會遇到這個問題，大約每周2-3次。 此過程每天重新啟動，因此會定期重新生成ConcurrentHashMap。

有沒有人在使用Java的ConcurrentHashMap時看到過這種行為？

編輯

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

我認為你的問題是你的一些操作應該是原子的，而不是。

例如，一種可能的線程交錯場景如下：

• 線程1在getData方法中讀取此行：

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

• 結果為false並且線程1進入

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

• 在getDataFromFileSystem ，您有以下代碼：

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

• 想象另一個線程（線程2）到達(1)而線程1在(4)和(5) ：名稱不在地圖中，因此線程2再次轉到(2)

現在，這並沒有解釋您正在觀察的具體問題，但它說明了當您讓許多線程在沒有同步的代碼段中並發運行時，可能並且確實發生了奇怪的事情。

就目前而言，我無法找到您描述的場景的解釋，除非您在測試中多次調用reply = map.get(name) ，在這種情況下，2次調用很可能不會返回同樣的結果。

Answer 2

首先，甚至不要認為ConcurrentHashMap中存在錯誤。 JDK故障是非常罕見的，甚至有趣的想法將使您遠離正確調試代碼。

我認為您的錯誤如下。 由於您使用的是contains("empty") ，如果文件中的行中包含單詞"empty" ，會發生什么？ 這不是搞砸了嗎？

我會使用==而不是使用contains("empty") 。 將“empty”設為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;
}

這是，順便說一下，你應該使用==來比較字符串。 在這種情況下，您希望通過引用而不是內容來測試它，因為文件中的行實際上可能包含魔術字符串。

以下是其他一些觀點：

• 通常，只要在程序的多個位置使用相同的String ，就應該將其拉到static final字段。 Java無論如何都可能會為你做這件事，但它也使代碼更加清晰。

• 當你對ConcurrentHashMap進行2次調用時，@ iscylias會對競爭條件有所了解。 例如，而不是做：

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

  你應該做以下事情，所以你只做一個。

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

• 在您的代碼中，您執行此操作：

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

  這應該改寫如下。 沒有必要在引入種族條件的看跌期權之前移除，如提到的@assylias。

   map.put(name, contents); 

• 你說：

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

  使用相同的reply字符串無法做到這一點。 我懷疑你正在尋找不同的線程或以其他方式誤解輸出。 同樣，不要誤以為java.lang.String中存在錯誤。

Answer 3

首先，如果您按順序從多個線程調用其方法，則使用ConcurrentHashMap不會保護您。 如果你調用containsKey並get之后get另一個線程調用remove之間你將得到一個null結果。 一定要只調用get並檢查null而不是containsKey / get。 它在性能方面也更好，因為兩種方法幾乎都有相同的成本。

其次，奇怪的indexOf調用結果要么是由於編程錯誤，要么是指向內存損壞。 您的應用程序中是否包含任何本機代碼？ 你在getDataFromFileSystem做什么？ 我在使用多個線程的FileChannel對象時發現內存損壞。