JAVA中读写屏障 java currenthashmap 读写锁

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数码精灵abc 2024-06-03 15:39:39

文章标签 JAVA中读写屏障 java 多线程单线程 Java 文章分类 Java 后端开发

Java并发编程学习之ConcurrentHashMap如何保证线程安全

前言
putIfAbsent
remove
replace
参考链接

前言

大佬语录
并发不止并发写冲突，读写也有冲突。并发写有几种解决办法：

单线程话（a.直接上锁，b.借助队列+异步单线程，如果需要知道结果可能需要回掉等机制）
双重检测
借助于volatile，解决写和读的冲突
借助于其他无锁原子术语

并发和事务是解决同样的问题：原子性，一致性，隔离性，持久性（也叫可见)。

乐观锁的思想：就是第一把自己看见的东西保存下来，做完处理以后，然后去原子更新（putIfAbsent，replace），更新成功怎么处理，更新失败（就是别人也在更新）怎么处理（重试，或者返回结果）。

cas 也是类似的思路，volatile只解决了可见性，它使用的场景，就是单线程写，多线程读的场景

怎么解决并发更新Map集合的问题？
单个操作安全并不代表整体安全

putIfAbsent

内容介绍
java 5.0 引入了 ConcurrentMap 接口，在这个接口里面 put-if-absent 操作以原子性方法 putIfAbsent(K key, V value) 的形式存在
方法说明
V putIfAbsent(K key, V value)
如果key对应的value不存在，则put进去，返回null。否则不put，返回已存在的value。
适用场景
Map中新增key和value。
错误示例
使用了 Map 的 concurrent 形式（ConcurrentMap、ConcurrentHashMap），并简单的使用了语句map.putIfAbsent(key, locale) 。这同样不能保证相同的 key 返回同一个 Locale 对象引用。不要忽视了 putIfAbsent 方法是有返回值的，并且返回值很重要

public class Locale implements Cloneable, Serializable {  

      private final static ConcurrentMap<String, Locale> map = new ConcurrentHashMap<String, Locale>();

      public static Locale getInstance(String language, String country,  
              String variant) {  
          //...  
          String key = some_string;  
          Locale locale = map.get(key); 
          if (locale == null) {  
              locale = new Locale(language, country, variant);  
              map.putIfAbsent(key, locale);  
          }
          return locale;  
      }  
      // ....  
  }

假设A线程map.get(key)获取为null，则构造新的Locale对象LA，这时由于并发操作，另外个线程B也构造了新的Locale对象LB，然后A先调用putIfAbsent将LA存入map并返回个null，A线程此时获取的是LA正确，但是线程B调用putIfAbsent将LB存入map发现key-LA已经存在，则不进行put操作，返回值为LA，但是实际return locale返回的却是LB，返回不是同一个 Locale 对象引用。

“如果（调用该方法时）key-value 已经存在，则不put并返回那个 value 值。如果调用时 map 里没有找到 key 的 mapping，返回一个 null 值”

正确示例

public final class Locale implements Cloneable, Serializable {

      // cache to store singleton Locales  
      private final static ConcurrentHashMap<String, Locale> cache = new ConcurrentHashMap<String, Locale>(32);

      static Locale getInstance(String language, String country, String variant) {  

        if (language== null || country == null || variant == null) {  
            throw new NullPointerException();  
        }  
    
        StringBuilder sb = new StringBuilder();  
        sb.append(language).append('_').append(country).append('_').append(variant);  
        String key = sb.toString();  
        Locale locale = cache.get(key);  
        if (locale == null) {  
          locale = new Locale(language, country, variant);  
          Locale l = cache.putIfAbsent(key, locale);  
          
          if (l != null) {  
            locale = l;  
          }  
        }  
        return locale;  
      }  
      // ....  
  }