30、并发哈希与自然并行性

并发哈希与自然并行性

1. 引言

在之前的研究中，我们探讨了如何从队列、栈和计数器等数据结构中提取并行性，这些数据结构提供的并行机会较少。而现在，我们将采取相反的方法，研究并发哈希，这是一个看似“自然可并行化”的问题，用更专业的术语来说，是不相交访问并行，意味着并发方法调用可能访问不相交的位置，因此几乎不需要同步。

哈希是顺序集合实现中常用的技术，可确保 contains() 、 add() 和 remove() 调用的平均时间为常数。而之前研究的并发集合实现所需时间与集合大小呈线性关系。在本文中，我们将研究使哈希并发的方法，有时使用锁，有时不使用。尽管哈希似乎自然可并行化，但设计一个有效的并发哈希算法并非易事。

集合接口提供了以下返回布尔值的方法：
- add(x) ：将 x 添加到集合中。如果 x 不存在，则返回 true ，否则返回 false 。
- remove(x) ：从集合中移除 x 。如果 x 存在，则返回 true ，否则返回 false 。
- contains(x) ：如果 x 存在，则返回 true ，否则返回 false 。