Java：在创建 ConcurrentHashMap 对象时使用 synchronized(this) 是一种可取的做法吗？答案

【问题标题】：Java: is using synchronized(this) an advisable practice when creating a ConcurrentHashMap object?Java：在创建 ConcurrentHashMap 对象时使用 synchronized(this) 是一种可取的做法吗？
【发布时间】：2013-01-13 17:57:47
【问题描述】：

我刚刚为我正在参加的分布式编程课程开发了一个 Java Web 服务服务器。其中一项要求是保证我们项目的多线程安全，因此我决定使用 ConcurrentHashMap 对象来存储我的数据。最后，我留下了一个关于这个 sn-p 代码的问题：

    public List<THost> getHList() throws ClusterUnavailable_Exception{

    logger.entering(logger.getName(), "getHList");
    if(hMap==null){
        synchronized(this){
            if(hMap==null){
                hMap=createHMap();
            }
        }
    }
    if(hMap==null){
        ClusterUnavailable cu = new ClusterUnavailable();
        cu.setMessage("Data unavailable.");
        ClusterUnavailable_Exception exc = new ClusterUnavailable_Exception("Data unavailable.", new ClusterUnavailable());
        throw exc;
    }
    else{
        List<THost> hList = new ArrayList<THost>(hMap.values());
        logger.info("Returning list of hosts. Number of hosts returned = "+hList.size());
        logger.exiting(logger.getName(), "getHList");
        return hList;
    }
}

在创建concurrenthashmap对象本身时是否必须使用synchronized语句，以保证服务在多线程环境中不会出现任何不可预知的行为？

【问题讨论】：

为什么要等到现在才构造hMap？为什么不在构建时初始化它？
这个问题适用于创建任何对象，而不仅仅是 ConcurrentHashMaps。
这是我在同步数组列表的构造时使用的模式。但是，在这种特殊情况下，我希望在客户端请求我的 Web 服务提供的操作之一时创建 hMap。事实上，我实际上在内部 if 中调用 hMap=createHMap(); 并在内部进行一些解组。
虽然在某些情况下您可能希望延迟施工，但这不是其中之一。创建一个空的 HashMap 几乎不使用 CPU 时间或内存。我非常同意路易斯的观点，只需在施工时完成并最终完成。如果您正在构建某个远程服务器的很少使用的文件目录树，那么延迟...

标签： java multithreading web-services synchronized concurrenthashmap

【解决方案1】：

简单的解决方案是通过热切初始化来避免该问题。除非您有明确的证据（即分析）证明急切初始化是一个性能问题，否则这也是最好的解决方案。

至于您的问题，答案是synchronized 块是正确性所必需的。没有它，您可以获得以下事件序列。

线程 1 调用getHList()
线程 1 发现 hMap 是 null 并开始创建地图。
线程 2 调用 getHList()
线程 2 发现 hMap 是 null 并开始创建地图。
线程 1 完成创建，并将新映射分配给 hMap，并返回该映射。
线程 2 完成创建，并将 second 新映射分配给 hMap，并返回该映射。

简而言之，如果线程 1 和线程 2 同时调用 getHList() 而 hMap 具有其初始 null 值，则线程 1 和线程 2 可以获得不同的映射。

（在上面，我假设getHList() 是hMap 的getter。但是，编写的方法不会编译，并且它声明的返回类型与hMap 的类型不匹配...因此不清楚它的真正意图是什么。）

【讨论】：

当我开始认为同步块是必要的时，这正是我想到的场景。该方法调用一个函数，该函数从 XML 读取数据并将其存储到所述并发散列映射中，然后从包含在并发散列映射中的值构造一个列表并返回所述列表。我很抱歉截断了这个方法，它可能很不清楚。

【解决方案2】：

双重检查锁定模式在 Java 1.5 之前被破坏（在 Java 1.6 及更高版本中效率低下）。见：http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html

考虑使用按需初始化持有者或单元素枚举类型。

【讨论】：

根据那篇文章，它在 Java 1.4 及更早版本而不是 1.5 及更早版本中被破坏。从 1.5 开始，您可以使用 volatile（海报使用的内容）使其工作。

【解决方案3】：

不要打扰。急切地初始化Map，使字段为final，然后放弃同步，直到您证明它确实是必要的。成本微乎其微，而且“明显安全且正确”的解决方案几乎不会太慢。

您提到这是一个课堂项目——专注于让代码正常工作。并发性已经够难了，而且不会增加你必须克服的额外障碍。

【讨论】：

我深信不疑，我会更改代码，以便在构建时初始化地图。

【解决方案4】：

下面这行与 ConcurrentHashMap 无关。它只是创建一个 ConcurrentHashMap 对象的实例。就像在 JAVA 中同步任何对象创建一样。

hMap=new ConcurrentHashMap<BigInteger, THost>();

【讨论】：

所以我从你的回答中假设确实建议使用synchronized(this)。
这取决于。如果你想让你的对象创建同步，答案是肯定的。
@wallen - 更好的办法是完全避免这个问题 - 请参阅 Steven Schlansker 的回答。