Java Hashmap-多线程放置

Question

我们最近在工作中讨论了在多线程环境中是需要使用ConcurrentHashMap还是可以简单地使用常规HashMap。HashMaps的参数有两个：它比ConcurrentHashMap更快，所以我们应该尽可能使用它。而且ConcurrentModificationException显然只有在修改后迭代地图时才会出现，所以“如果我们仅从地图进行PUT和GET，则常规HashMap有什么问题？”
是争论。

我以为并发PUT操作或并发PUT和READ可能导致异常，因此我进行了测试以证明这一点。测试很简单；创建10个线程，每个线程一次又一次地将相同的1000个键值对再次写入映射，持续5秒钟，然后打印结果映射。

结果实际上令人困惑：

Length:1299
Errors recorded: 0

我以为每个键值对在HashMap中都是唯一的，但是从地图上看，我可以找到多个相同的键值对。 我期望某种异常或损坏的键或值，但是我没有想到这一点。
这是怎么发生的？

这是我使用的代码，仅供参考：

public class ConcurrentErrorTest
{
    static final long runtime = 5000;
    static final AtomicInteger errCount = new AtomicInteger();
    static final int count = 10;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        List<Thread> threads = new LinkedList<>();
        final Map<String, Integer> map = getMap();

        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            Thread t = getThread(map);
            threads.add(t);
            t.start();
        }

        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            threads.get(i).join(runtime + 1000);
        }

        for (String s : map.keySet())
        {
            System.out.println(s + " " + map.get(s));
        }
        System.out.println("Length:" + map.size());
        System.out.println("Errors recorded: " + errCount.get());
    }

    private static Map<String, Integer> getMap()
    {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        return map;
    }

    private static Map<String, Integer> getConcMap()
    {
        Map<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
        return map;
    }

    private static Thread getThread(final Map<String, Integer> map)
    {
        return new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run()
            {
                long start = System.currentTimeMillis();
                long now = start;
                while (now - start < runtime)
                {
                    try
                    {
                        for (int i = 0; i < 1000; i++)
                            map.put("i=" + i, i);
                        now = System.currentTimeMillis();
                    }
                    catch (Exception e)
                    {
                        System.out.println("P - Error occured: " + e.toString());
                        errCount.incrementAndGet();
                    }
                }
            }
        });
    }
}

Answer 1

您面临的问题似乎是TOCTTOU类问题。（是的，这种错误经常发生，它有自己的名字。

将条目插入地图时， 至少 需要发生以下两件事：

1. 检查密钥是否已经存在。
2. 如果检查返回true，则更新现有条目，否则，添加新条目。

如果这两个原子不是原子发生的（就像在正确同步的地图实现中那样），那么几个线程可以得出结论，在步骤1中该键尚不存在，但是到它们到达步骤2时，不再是真的。因此，多个线程将愉快地插入具有相同键的条目。

请注意，这不是唯一可能发生的问题，并且取决于实现方式和您的可见性，您可能会遇到各种不同的意外故障。