java - 使用常规 HashMap 双重检查锁定

Question

回到并发。现在很明显，要使双重检查锁定起作用，需要将变量声明为volatile。但是如果像下面这样使用双重检查锁定呢？

class Test<A, B> {

    private final Map<A, B> map = new HashMap<>();

    public B fetch(A key, Function<A, B> loader) {
        B value = map.get(key);
        if (value == null) {
            synchronized (this) {
                value = map.get(key);
                if (value == null) {
                    value = loader.apply(key);
                    map.put(key, value);
                }
            }
        }
        return value;
    }

}

为什么它真的必须是 ConcurrentHashMap 而不是常规的 HashMap？所有 map 修改都在 synchronized block 内完成，并且代码不使用迭代器，因此从技术上讲不应该存在“并发修改”问题。

请避免建议使用 putIfAbsent/computeIfAbsent 因为我问的是概念 而不是 API 的使用 :) 除非使用此 API 有助于 HashMap 与 ConcurrentHashMap 主题。

更新 2016-12-30

Holger 在下面的评论中回答了这个问题“HashMap.get 不会修改结构，但是您对 put 的调用会修改。因为有一个调用在同步块(synchronized block)之外的 get 中，它可以看到同时发生的 put 操作的不完整状态。”谢谢!

Answer 1

这个问题在很多方面都很困惑，很难回答。

如果这段代码只被单线程调用，那么你就把它搞得太复杂了；你不需要任何同步。但显然这不是你的意图。

因此，多个线程将调用 fetch 方法，该方法委托(delegate)给 HashMap.get() 而无需任何同步。 HashMap 不是线程安全的。巴姆，故事结束了。如果您尝试模拟双重检查锁定，甚至都没有关系；实际情况是，在 map 上调用 get() 和 put() 将操纵 HashMap 的内部可变数据结构，而没有一致的同步在所有代码路径上，并且由于您可以从多个线程同时调用它们，所以您已经死了。

(此外，您可能认为 HashMap.get() 是纯读取操作，但这也是错误的。如果 HashMap 实际上是 LinkedHashMap(它是 HashMap 的子类)怎么办。 LinkedHashMap.get() 将更新访问顺序，这涉及到写入内部数据结构——在这里，并发地没有同步。但即使 get() 不进行写入，你的代码仍然是错误的。)

经验法则:当您认为自己有一个可以避免同步的聪明技巧时，您几乎可以肯定是错误的。