ConcurrentHashMap并不是绝对线程安全的

最新推荐文章于 2024-09-12 16:55:51 发布

iteye_11910

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文章标签：多线程

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/iteye_11910/article/details/82603651

本文通过一个具体的示例探讨了ConcurrentHashMap在多线程环境下可能出现的线程安全问题，强调了即使使用线程安全的数据结构，在特定场景下仍需自行保证线程同步。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ConcurrentHashMap是线程安全的概念已经深入人心，让我们在使用的时候有些大意了，我也懒得动脑子，直接使用，结果碰到钉子了.
这个问题让我很郁闷，程序逻辑全是对的，但是问题却明明摆在那边，最后怀疑是HashMap的问题。

Java代码  
package com.taobao.mmp.test;  
  
import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;  
  
import com.taobao.mmp.dataobject.ServiceDO;  
  
public class TTTT {  
  
    private static Map<Long, ServiceDO> widgetCacheMap = new ConcurrentHashMap<Long, ServiceDO>();  
    /** 
     * @param args 
     */  
    public static void main(String[] args) {  
        // TODO Auto-generated method stub  
        for(int i=0;i<10000;i++){  
            Thread tt = new Thread(new Rund());  
            tt.start();  
        }  
    }  
  
    static class Rund implements Runnable{  
  
        public void run() {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            test();  
        }  
  
        /** 
         * 1W次，总有那么几次线程不安全 
         */  
        public void test(){  
                TTTT tt = new TTTT();  
                tt.set();  
                int s1 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
                tt.change();  
                int s2 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
                if(s1==s2){  
                    System.out.println(s1+":"+s2);  
                }  
        }  
  
    }  
  
  
  
    public void set() {  
            Map mm= new HashMap();  
            ServiceDO ss = new ServiceDO();  
            ss.setStatus(1);  
            mm.put(1L, ss);  
            widgetCacheMap = mm;  
    }  
    public void change(){  
            Map mm= new HashMap();  
            ServiceDO ss = new ServiceDO();  
            ss.setStatus(2);  
            mm.put(1L, ss);  
            widgetCacheMap = mm;  
    }  
  
}  

执行10000次，多执行几次，或许你会发现，真的一般情况下是线程安全的，但是在大量并发的时候，线程就变得不那么安全了.
输出结果如下:

Java代码  
2  
2  
2  

为什么出现这种情况，我在第一个地方设置值，然后取值，第二个地方再设置值，然后取值，两个值应该不同的，判断相同的时候，既然出现了。有人怀疑是ConcurrentHashMap,那你可以换成HashMap试试.结果一样.
为什么是2,2不是1,1；当然一般情况下是1:2，并发情况下就变成2,2了.
有人怀疑是初始化widgetCacheMap的问题，那么改代码如下:

Java代码  
public void set() {  
        //Map mm= new HashMap();  
        ServiceDO ss = new ServiceDO();  
        ss.setStatus(1);  
        widgetCacheMap.put(1L, ss);  
        //widgetCacheMap = mm;  
}  
public void change(){  
        //Map mm= new HashMap();  
        ServiceDO ss = new ServiceDO();  
        ss.setStatus(2);  
        widgetCacheMap.put(1L, ss);  
        //widgetCacheMap = mm;  
}  

真是不改不知道，一改吓一跳，这回出现刚才说的情况1,1

Java代码  
1  
2  
2  
2  
2  

而且改了之后其并发问题更严重了，因为这里每一次put都需要加行锁，其并发的概念也就上升了.
推荐写法还是按第一次方法，对象的覆盖是原子的，最好加一把锁，否则你第一次覆盖了，第二次又被别人覆盖了.
于是代码如下:

Java代码  
public void set() {  
    synchronized (widgetCacheMap) {  
  
        Map mm= new HashMap();  
        ServiceDO ss = new ServiceDO();  
        ss.setStatus(1);  
        mm.put(1L, ss);  
        widgetCacheMap = mm;  
  
    }  
}  
public void change(){  
    synchronized (widgetCacheMap) {  
        Map mm= new HashMap();  
        ServiceDO ss = new ServiceDO();  
        ss.setStatus(2);  
        mm.put(1L, ss);  
        widgetCacheMap = mm;  
    }  
  
}  

保持widgetCacheMap的变更成原子状态。当然还会出现上面的情况，这是为什么呢。
因为每一个线程获取的时候，可能取的是原子1,也可能是原子2,如果在多线程获取的时候加一把锁，那么获取的就是原子X,但至少是一个原子，要么1,要么2.
于是代码如下:

Java代码  
public void test(){  
        synchronized (widgetCacheMap) {  
            TTTT tt = new TTTT();  
            tt.set();  
            int s1 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
            tt.change();  
            int s2 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
            if(s1==s2){  
                System.out.println(s1+":"+s2);  
            }  
        }  
    }  

结果又出现如上现象，这是为什么呢，因为锁里面还加着锁，锁最好是原子化，尽量保持最小范围，不能价懒，像我一样就悲剧了.

Java代码  
/** 
 * 1W次，总有那么几次线程不安全 
 */  
public void test(){  
        TTTT tt = new TTTT();  
        tt.set();  
        int s1 = -1;  
        synchronized (widgetCacheMap) {  
          s1 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
        }  
        tt.change();  
        int s2 = -2;  
        synchronized (widgetCacheMap) {  
          s2 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
        }  
        if(s1==s2){  
            System.out.println(s1+":"+s2);  
        }  
}  

还是出现上面这种情况，通阅全码，发现每一次都是原子了，应该没问题了。
但是还需要考虑run方法是多线程的，只有一个线程进入test，那就算原子了.如下:
唉，这是为什么呢，syn不起作用？
开始怀疑，于是去掉所有的syn，只添加run方法中的如下:

Java代码  
/** 
     * 1W次，总有那么几次线程不安全 
     */  
    public   void test(){  
        synchronized (widgetCacheMap) {  
            TTTT tt = new TTTT();  
            tt.set();  
            int s1 = -1;  
  
              s1 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
            tt.change();  
            int s2 = -2;  
              s2 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
  
            if(s1==s2){  
                System.out.println(s1+":"+s2);  
            }  
        }  
    }  

整个进行原子操作，结果让人晕死。还是出现在，最后想了想，原来Hash或者CurrentHashMap也一样，在中间change了一下，而syn锁定的是一个不变的东西。
于如改代码如下:

Java代码  
/** 
     * 1W次，总有那么几次线程不安全 
     */  
    public   void test(){  
        synchronized ("") {  
            TTTT tt = new TTTT();  
            tt.set();  
            int s1 = -1;  
  
              s1 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
            tt.change();  
            int s2 = -2;  
              s2 = widgetCacheMap.get(1L).getStatus();  
  
            if(s1==s2){  
                System.out.println(s1+":"+s2);  
            }  
        }  
    }  