静态块中的 Java 非最终静态映射操作

Question

我试图了解以下代码是否是线程安全的。我在 SO 中经历了很多很多问题，但似乎找不到明确的答案。

class Car {
   public static Map<String, String> features = new HashMap<>();
   static {
       features.put("color", "red");
       features.put("foo", "bar");
   }
   public Comparable<?> getValue(String id) {
       if(!features.containsKey(id)) {
          features.put(id, id);
       }
       String res = features.get(id);
       // some business logic and return stmt.
   }
}

我们最近在我们的应用程序中遇到了意外行为，其中getValue("color") 返回的值为空。我一直无法重现这个问题，但它似乎是在同时处理两个线程时发生的。

1. features 映射仅在 getValue 方法中修改，前提是该参数在映射中尚不可用。
2. 静态块中用于初始化地图的参数出现问题。
3. 用例示例 - Car c = new Car(); c.getValue("color");

任何帮助将不胜感激。谢谢。

Answer 1

不，这不是线程安全的。

来自Javadoc of HashMap：

请注意，此实现是不同步的。如果多个线程同时访问哈希映射，并且至少有一个线程在结构上修改映射，则它必须同步外部。

所以，同步访问地图：

String res;
synchronized (features) {
  if(!features.containsKey(id)) {
    features.put(id, id);
  }
  res = features.get(id);
}

并创建字段final，并在静态初始化器内部同步。

或者，更好的是，使用ConcurrentHashMap 和computeIfAbsent 方法。

String res = concurrentFeatures.computeIfAbsent(id, k -> id);

（HashMap 在 Java 8+ 中也有一个 computeIfAbsent 方法，但您也需要在同步块中调用它）。

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实际上，在 Java 8+ 中执行此操作的更好方法是使用 getOrDefault，假设您实际上不需要保留以前看不见的键/值对：

res = features.getOrDefault(id, id);

这不会改变映射，因此您不必担心这里的线程安全；你只需要确保它被安全地初始化：

public final static Map<String, String> features;
static {
   Map<String, String> f = new HashMap<>();
   f.put("color", "red");
   f.put("foo", "bar");
   features = f;
}