java - 在 Map 中实现按键或 strip 锁定 - 最佳方法？

Question

我在工作中遇到了这个难题，想看看是否有更好的解决方案……感觉应该有一个更简单、更清晰的答案。

目标:在键级别而非整个 map 级别并发访问带锁的 map ，以确保原子性，同时尽可能减少对性能的影响。

我有一个需要并发的 map 。 *(添加)随着时间的推移， map 将充满未知数量的条目。我有多个读者和一个作家。作者执行“先检查后放置”，读者执行简单的 get()。我需要这些是原子的……但仅限于关键级别。因此，例如，如果读者正在检查 key X，而作者正在写入 key Y，我不在乎我是否错过了对 key Y 的写入。如果读者/作者正在使用同一个 key ，但是我需要那是原子的。

最简单的解决方案是锁定整个 map 。但这似乎会影响性能，因为大约有 10,000 个键最终会出现在 map 中。 (如果这看起来不会因为 Map 的大小相对较小而影响性能，那么为了论证起见，我们假设 Map 有更多的键。)

据我所知，ConcurrentHashMap 不会保证我需要的“每个键”原子行为。

想到的下一个解决方案是拥有一个锁对象数组。您将根据原始 key 的散列索引到该锁 Object() 数组中。这仍然会有一些争论，因为你拥有的锁少于你拥有原始 map 的 key 。我知道 ConcurrentHashMap 在后台( strip 化)做了类似的事情来提供并发性(但不是原子性)。

是否有更简单的方法来执行这种类型的单键或 strip 锁定？

谢谢。

Answer 1

当值(value)生成是一个耗时的过程时，就会出现这种担忧。您不想锁定整个 map 并找到缺失值，并在生成值时保持 map 锁定。您可以在生成期间释放 map ，但是您可能会同时发生两次未命中和生成。

不是直接用键存储值，而是将其存储在引用对象中:

public class Ref<T>
{
    private T value;

    public T getValue()
    {
        return value;
    }

    public void setValue(T value)
    {
        this.value = value;
    }
}

因此，如果您最初拥有 Map<String, MyThing> 的 map ，您改为使用 Map<String, Ref<MyThing>> .不要为并发实现而烦恼，只需使用 HashMap 或 LinkedHashMap 或其他任何东西。

现在您可以锁定 map 以查找或创建引用持有人，然后释放 map 。之后，您可以锁定引用以查找或创建值对象:

String key; // key you're looking up
Map<String, Ref<MyThing>> map; // the map

// Find the reference container, create it if necessary
Ref<MyThing> ref;
synchronized(map)
{
    ref = map.get(key);
    if (ref == null)
    {
        ref = new Ref<MyThing>();
        map.put(key, ref);
    }
}

// Map is released at this point

// Now get the value, creating if necessary
MyThing result;
synchronized(ref)
{
    result = ref.getValue();
    if (result == null)
    {
        result = generateMyThing();
        ref.setValue(result);
    }
}

// result == your existing or new object