Java并发（三）ConcurrentHashMap锁分段机制

2023年2月4日 192次阅读 来源: java锁
  • Java 5.0 在 java.util.concurrent 包中提供了多种并发容器类来改进同步容器
    的性能。
  • ConcurrentHashMap 同步容器类是Java 5 增加的一个线程安全的哈希表。对
    与多线程的操作，介于 HashMap 与 Hashtable 之间。内部采用“锁分段”
    机制替代 Hashtable 的独占锁。进而提高性能。
  • 此包还提供了设计用于多线程上下文中的 Collection 实现：
    ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、
    CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet。当期望许多线程访问一个给
    定 collection 时，ConcurrentHashMap 通常优于同步的 HashMap，
    ConcurrentSkipListMap 通常优于同步的 TreeMap。当期望的读数和遍历远远
    大于列表的更新数时，CopyOnWriteArrayList 优于同步的 ArrayList。

例子：
在一个方法中对一个List读的同时又往里面写操作，会产生错误

class MyThread implements Runnable{
    private  static List<String>list = new ArrayList<String>();

    static{
        list.add("AA");
        list.add("BB");
        list.add("CC");
    }

    @Override
    public void run() {
        Iterator<String> it = list.iterator();
        // 每次读值的同时又写值
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());//读值
            list.add("AA");//写值
        }
    }

}

测试：

public static void main(String[] args) {
        MyThread mt = new MyThread();
        for(int i=0;i<10;i++){
            new Thread(mt).start();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread()+"执行完毕");
    }

输出：

AA
AA
AA
Thread[main,5,main]执行完毕
AA
AA
AA
AA
Exception in thread "Thread-5" Exception in thread "Thread-7" Exception in thread "Thread-6" Exception in thread "Thread-0" AA
AA
AA

我们发现main线程的执行虽然打印了语句，但是程序确保错了
Exception in thread "Thread-5" Exception in thread "Thread-7" Exception in thread "Thread-6" Exception in thread "Thread-0" AA
这是因为在原生的list并未对线程安全问题进行优化

CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet

class MyThread implements Runnable{
    private  static CopyOnWriteArrayList<String>list = new CopyOnWriteArrayList<String>();

    static{
        list.add("AA");
        list.add("BB");
        list.add("CC");
    }

    @Override
    public void run() {
        Iterator<String> it = list.iterator();
        // 每次读值的同时又写值
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());//读值
            list.add("AA");//写值
        }
    }    
}

主函数不变，测试输出：
正常执行，没有报错

总结：

  • 直接使用传统的list运行的时候会报错
  • 使用 CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet：写入复制，
  • 每次写入时底层会复制一个list或set
  • 虽然使得读写可以同时进行不报错但是效率不高
    原文作者：java锁
    原文地址: https://blog.csdn.net/rocky_03/article/details/71056797
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