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

Question

这就是问题所在：我们想要一个哈希表，其条目是线程安全的。

假设我的哈希表为<String, Long>，并且我想安全地增加条目线程之一的值：可以吗？

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，因为它仅锁定一个条目，而不像ConcurrentHashMap使用存储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对其进行递增。例如，我认为以下代码不正确：

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


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

我认为这是不正确的，因为两个线程可以一个接一个地读取密钥，然后一个接一个地写入密钥，最后得到错误的值。

你们觉得怎么样？

Answer 1

您提出的方法不是线程安全的，因为初始hashTable.get()操作（通过该操作您将获得要在其上进行同步的对象）相对于put()具有相同键关联值的其他线程而言本身并不同步。此外，您的代码不考虑将新值添加到映射或从映射中删除键的可能性（所谓的“结构修改”）。如果有可能发生这种情况，无论键如何，那么这些动作都必须相对于对地图的
所有 其他访问进行同步。

没错，但是，这ConcurrentHashMap也不能解决这些问题。就其提供的各个操作而言，它是线程安全的，其中包括一些Map自身未定义的操作，但是必须作为同步单元执行的
一系列 操作仍需要通过同步来保护。

我建议使用一种稍微不同的方法：使用一个可变的ConcurrentHashMapwith AtomicLong，作为您的值类型，而不是Long：

ConcurrentHashMap<String, AtomicLong> map;

然后，即使您不确定该键在地图中是否已有条目，也要更新键的值，请执行以下操作：

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

在putIfAbsent()确保值对象不冲突的把操作重挫。使用AtomicLongno避免了多个操作被共同同步的需要，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，并且它本身可以原子更新，而无需进一步访问映射。

如果可以确定该映射已经具有给定键的映射，则只需执行以下操作：

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

一种或另一种方式，我认为这是您所描述和隐含的操作中可以做的最好的事情。

更新：

您甚至可以考虑将以下两种方法结合起来：

AtomicLong value = map.get(key);

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

long updatedValue = value.incrementAndGet();

假定相对很少有给定密钥没有映射，并且AtomicLong在这种情况下避免创建新密钥。如果未找到映射，则必须第二次访问该映射以确保存在映射并获取相应的值，但是在这里，putIfAbsent()如果要避免同步，我们仍然需要，因为两个线程可能都尝试在大约同一时间为同一键添加一个映射。当需要添加新条目时，这样做的成本更高，但是平均而言，其成本可能比我的第一个建议要低。但是，与任何性能问题一样，必须进行测试。