我们可以为每个条目使用 Synchronized 而不是 ConcurrentHashMap 吗？

Question

这就是问题所在：我们想要一个散列 table，其条目是线程安全的。

假设我有一个 <String, Long> 的散列 table，我想安全地增加其中一个条目线程的值：以下是否可以？：

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

然后每当我想增加一个条目时：

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

我认为它比ConcurrentHashMap 更好，因为它只锁定一个条目，不像ConcurrentHashMap 使用桶，并将一组条目锁定在一起。

更重要的是，我不知道如何安全地使用 COncurrenHashMap 来递增它。例如我认为下面的代码是不正确的：

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


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

我觉得不对，因为两个线程可以一个接一个读key，一个接一个写，最后得到一个错误的值。

大家怎么看？

Answer 1

您提出的方法不是线程安全的，因为初始 hashTable.get() 操作——您通过该操作获取要同步的对象——相对于其他线程本身并不同步 put()ing 与同一键关联的值。此外，您的代码不考虑将新值添加到地图或从地图中删除键的可能性（所谓的“结构修改”）。如果这种情况可能发生，无论密钥如何，那么这些操作必须与所有其他对地图的访问同步。

你是对的，但是，ConcurrentHashMap 也没有解决这些问题。它提供的单个操作是线程安全的，其中包括一些 Map 本身未定义的操作，但系列必须作为不间断单元执行的操作还是需要同步保护。

我建议使用一种略有不同的方法：使用 ConcurrentHashMap 和 AtomicLong 作为您的值类型，而不是 Long:

ConcurrentHashMap<String, AtomicLong> map;

然后，要更新一个键的值，即使您不确定该键已经在映射中有一个条目，您也可以这样做：

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

putIfAbsent() 确保值对象不会被冲突的 put 操作破坏。 AtomicLong 的使用避免了多个操作联合同步的需要，因为只需要一次映射访问——检索到的值由访问它的所有线程共享，并且本身可以自动更新而无需进一步访问映射.

如果您可以确定地图已经有给定键的映射，那么您可以简单地这样做：

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

无论哪种方式，我认为这是您可以为您描述和暗示的操作做的最好的事情。

更新：

您甚至可以考虑像这样结合这两种方法：

AtomicLong value = map.get(key);

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

long updatedValue = value.incrementAndGet();

这假设给定键还没有映射的情况相对较少，并且它避免在这种情况下创建新的 AtomicLong。如果没有找到映射，则必须再次访问该映射，以确保有映射并获得相应的值，但是这里如果要避免同步，我们仍然需要putIfAbsent()，因为有可能两个线程都尝试在大约同一时间为同一个键添加映射。当需要添加新条目时，这样做的成本会更高，但它可能会比我的第一个建议平均成本更低。然而，与任何性能问题一样，测试是必不可少的。

我们可以为每个条目使用 Synchronized 而不是 ConcurrentHashMap 吗？

Can we use Synchronized for each entry instead of ConcurrentHashMap?

java

hashmap

synchronized

更新：