ConcurrentHashMap.put() 总是线程安全的吗？如果是这样，那么为什么它不能正常工作？答案

【问题标题】：is ConcurrentHashMap.put() always Thread-Safe? if so, then why it is not working correctly?ConcurrentHashMap.put() 总是线程安全的吗？如果是这样，那么为什么它不能正常工作？
【发布时间】：2021-08-22 20:21:02
【问题描述】：

我编写了一个类 (userRepository)，其中包含一个名为 init() 的方法。 init 方法初始化 ConcurrentHashMap，当我在多个线程中调用此方法时（例如在三个线程中，每个线程中 n 次），我希望映射的大小等于 nx3。但事实并非如此！另一方面，当我在方法的签名上使用 ReentrantLock 或 synchronized 关键字时，它工作得很好。我的意思是地图的大小等于 nx3。请检查以下示例：

public class UserRepository implements CustomRepository<User, Integer> {
    private final Map<Integer, User> userMap = new ConcurrentHashMap<>();
    private int index = 0;

    public void init() {
        userMap.put(index, new User("User_" + index).setId(index));
        index++;
    }

    public List<User> findAll() {
        List<User> userList = new ArrayList<>();

        for (Integer id : userMap.keySet())
            userList.add(userMap.get(id));

        return userList;
    }
}

public class ChallengeApplication {
    static ExecutorService ex = Executors.newFixedThreadPool(2);

    public static void main(String[] args) {
        UserRepository userRepository = new UserRepository();

        int a = 5000000;
        long start = System.currentTimeMillis();
        ex.submit(() -> {
            for (int j = 0; j < a; j++)
                userRepository.init();
            long time = System.currentTimeMillis() - start;
            System.out.println(Thread.currentThread() + " finished in " + time);
        });

        ex.submit(() -> {
            for (int j = 0; j < a; j++)
                userRepository.init();
            long time = System.currentTimeMillis() - start;
            System.out.println(Thread.currentThread() + " finished in " + time);
        });

        for (int j = 0; j < a; j++)
            userRepository.init();
        long time = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println(Thread.currentThread() + " finished in " + time);

        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Size of map: " + userRepository.findAll().size());
    }
}

这是控制台输出：

Thread[pool-1-thread-2,5,main] finished in 3832

Thread[main,5,main] finished in 3938

Thread[pool-1-thread-1,5,main] finished in 3996

Size of map: 14347920```

你可以看到 n=5000000 并且有 3 个线程，所以我希望池的大小等于 5000000*3= 15000000 但它是 13991739！

我想知道这个冲突的原因是什么！？

请注意，当我输入 synchronize 关键字或使用 ReentrantLock 时，它可以正常工作

【问题讨论】：

ConcurrentHashMap.put() 本身是线程安全的（如果多个线程同时调用它不会搞砸），但它当然不能使您自己的周围代码线程安全（例如，递增 @ 987654325@等）。
实际上，我尝试了 AtomicInteger 而不是 int，但没有任何改变并且仍然以错误的方式工作，但你是对的，整个方法不是线程安全的，那么解决方案是什么？如果我们应该使用 synchronized 关键字或 ReentrantLock，我们可以使用 HashMap 代替 ConcurrentHashMap
两个独立的“线程安全变量”一起使用不会构成线程安全的方法/程序。
@GaëlJ 谢谢，将 ConcurrentHashMap 依赖于另一个不是线程安全的变量是我的错误

标签： java data-structures collections concurrency concurrenthashmap

【解决方案1】：

问题不在于哈希映射本身，而在于索引。您使用的 ++ 不是原子命令，因此不是线程安全的。当您在函数上使用同步字时，它也会同步索引并解决问题。

【讨论】：

您的意思是，如果我使用 AtomicInteger 而不是 int，它应该可以正常工作，对吧？你是对的 index++ 不是线程安全的，但是我将它更改为 AtomicInteger 并且仍然以错误的方式工作
不是一个人，问题出在两个线程之间的索引上。您需要每次为每个线程锁定它，并且只有在创建用户并推进索引之后，才释放锁定并且没有锁定您可以将用户添加到地图中，它不需要是并发的
所以你的意思是，正如我在问题中提到的，我必须通过添加同步或锁定/释放机制以某种方式锁定它。谢谢，将 ConcurrentHashMap 依赖于另一个不是线程安全的变量是我的错误。