对不可变 Map 的无锁原子更新答案

【问题标题】：Lock-free atomic update to immutable Map对不可变 Map 的无锁原子更新
【发布时间】：2017-05-24 01:57:37
【问题描述】：

给定一个 Javaslang / Vavr immutable map，以及一个更新该映射的函数：

private Map<Foo, Bar> myMap = HashMap.empty();

public void setBar(Foo foo, Bar bar) {
  myMap = myMap.put(foo, bar);
}

如何确保针对不同的 Foo 密钥对 setBar() 的两个并发调用都会记录其更新？

// thread A
setBar(fooA, barA)

// thread B
setBar(fooB, barB)

似乎存在调用交错的风险：

线程A得到{}
线程 B 得到{}
线程 B 计算 {} + fooB -> barB = {(fooB -> barB)}
线程 B 将 myMap 设置为 {(fooB -> barB)}
线程 A 计算 {} + fooA -> barA = {(fooA -> barA)}
线程 A 将 myMap 设置为 {(fooA -> barA)}
线程 B 的更新丢失

使用AtomicReference，我或多或少基于Java Concurrency in Practice 的“非阻塞算法”部分中的ConcurrentStack 方法提出了以下内容。

private AtomicReference<Map<Foo, Bar>> myMap = 
  new AtomicReference<>(HashMap.empty());

public void setBar(Foo foo, Bar bar) {
  Map<Foo, Bar> myMap0;
  Map<Foo, Bar> myMap1;
  do {
    myMap0 = myMap.get();
    myMap1 = myMap0.put(foo, bar);
  } while (!myMap.compareAndSet(myMap0, myMap1));
}

这是正确的吗？如果是这样，它是我可能得到的最好的实现，还是有一些更简单的东西（例如，我缺少一些实现这种模式的 Java 8 AtomicReference API）？

【问题讨论】：

标签： java immutability atomic vavr

【解决方案1】：

在这种情况下使用AtomicReference 很好。可以使用快捷方式

public void setBar(Foo foo, Bar bar) {
    myMap.updateAndGet(map -> map.put(foo, bar)));
}

相反。请参阅javadoc for AtomicReference.updateAndGet。默认的 java 实现与您在 Java 8 中的实现完全相同。

【讨论】：