Java并发与列表映射

问题描述

| 我有一个Java类，该线程可以同时被很多线程访问，并希望确保它是线程安全的。该类具有一个私有字段，该私有字段是字符串到字符串列表的映射。我已将Map实施为ConcurrentHashMap，以确保获取和放置线程安全：

public class ListStore {

  private Map<String,List<String>> innerListStore;

  public ListStore() {
    innerListStore = new ConcurrentHashMap<String,List<String>>();
  }
  ...
}

因此，鉴于Map的获取和放置是线程安全的，我关心的是Map中存储的列表。例如，考虑以下方法，该方法检查商店中给定列表中是否存在给定条目（为了简洁起见，我省略了错误检查）：

public boolean listEntryExists(String listName,String listEntry) {

  List<String> listToSearch = innerListStore.get(listName);

  for (String entryName : listToSearch) {
    if(entryName.equals(listEntry)) {
      return true;
    }
  }

  return false;
}

似乎我需要同步此方法的全部内容，因为如果在此方法对其进行迭代时，如果另一个方法更改了innerListStore.get（listName）上列表的内容，则会抛出ConcurrentModificationException。那是正确的吗？如果是这样，我应该在innerListStore上进行同步还是在本地listToSearch变量上进行同步？更新：感谢您的答复。听起来我可以在列表本身上进行同步。有关更多信息，这是add（）方法，可以在另一个线程中运行listEntryExists（）方法的同时运行该方法：

public void add(String listName,String entryName) {

  List<String> addTo = innerListStore.get(listName);
  if (addTo == null) {
    addTo = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
    List<String> added = innerListStore.putIfAbsent(listName,addTo);
    if (added != null) {
      addTo = added;
    }
  }

  addTo.add(entryName);
}

如果这是唯一修改存储在映射中的基础列表的方法，并且没有公共方法返回对映射的引用或映射中的条目，那么我是否可以同步列表本身的迭代，并且add（）的这种实现是否足够？

解决方法

您可以仅在listToSearch上进行同步，没有理由在任何人仅使用一个条目的情况下锁定整个地图。不过请记住，您需要在列表被修改的所有地方进行同步！同步迭代器不会自动阻止其他人执行add（）或其他操作（如果您向其他人传递了对未同步列表的引用）。将同步列表存储在Map中，然后在进行迭代时将其锁定，然后在返回对列表的引用时进行文档记录，这是最安全的，如果用户对列表进行迭代，则必须对其进行同步。当没有实际争用发生时，同步在现代JVM中非常便宜。当然，如果您从不让对其中一个列表的引用离开您的类，则可以使用更精细的梳子在内部进行处理。或者，您可以使用线程安全列表，例如使用快照迭代器的CopyOnWriteArrayList。您需要哪种时间一致性是我们无法为您做出的设计决策。 Javadoc还包括有关性能特征的有用讨论。 , 您可以在listToSearch上进行同步（\“ synchronized（listToSearch）{...} \”）。确保没有竞争条件创建列表（使用innerListStore.putIfAbsent创建列表）。 , 似乎我需要同步此方法的全部内容，因为如果在此方法对其进行迭代时，如果另一个方法更改了innerListStore.get（listName）上列表的内容，则会抛出ConcurrentModificationException。其他线程是否正在访问列表本身，或者仅通过“ 3”公开了操作？其他线程调用的操作是否会导致Map中存储的List的内容被更改？还是仅在地图中添加/删除条目？如果不同的线程可能导致对相同List实例的更改，则仅需要同步对Map中存储的List的访问。如果仅允许线程从Map添加/删除List实例（即更改Map的结构），则不需要同步。 , 如果存储在地图中的列表的类型不抛出CME（例如，CopyOnWriteArrayList），则可以随意进行迭代如果您不小心的话，这可能会带来一些比赛 , 如果Map已经是线程安全的，那么我认为同步listToSearch应该可行。我不是100％，但我认为应该可以

synchronized(listToSearch)
{

}

, 您可以使用番石榴的另一种抽象请注意，这将在整个地图上同步，因此它对您可能没有用。 ,除了boolean listEntryExists(String listName,String listEntry)方法外，您还没有为列表提供任何客户端，我想知道为什么您要存储列表？这个结构似乎更自然地是一个Map<String,Set<String>>，而listEntryExists应该使用contains方法（也可以在ѭ9ava上使用，但是O（n）等于列表的大小）：

public boolean listEntryExists(String name,String entry) {
  SetString> set = map.get(name);
  return (set == null) ? false : set.contains(entry;
}

现在，contains调用可以封装您想要的任何内部并发协议。对于add，您可以使用同步包装器（简单，但可能很慢），或者如果写入次数少于读取次数，则可以使用ConcurrentMap.replace来实现自己的写时复制策略。例如，使用番石榴ImmutableSet：

public boolean add(String name,String entry) {
  while(true) {
    SetString> set = map.get(name);
    if (set == null) {
      if (map.putIfAbsent(name,ImmutableSet.of(entry))
        return true
      continue;
    }
    if (set.contains(entry)
      return false; // no need to change,already exists
    Set<String> newSet = ImmutableSet.copyOf(Iterables.concat(set,ImmutableSet.of(entry))        
    if (map.replace(name,set,newSet)
      return true;
  }
}

现在这是一个完全线程安全的无锁结构，在该结构中，并发的读取器和写入器不会互相阻塞（对基础ConcurrentMap实现的无锁性进行模运算）。此实现在其写入中确实具有O（n），而您的原始实现为O9n）。再次，如果您主要是阅读而不是主要是写作，那么这可能是一个大胜利。

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