最近做的项目中遇到一个问题:明明用了ConcurrentHashMap,可是始终线程不安全
    除去项目中的业务逻辑,简化后的代码如下:

    1. public class Test40 {
    2. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    3. for (int i = 0; i < 10; i++) {
    4. System.out.println(test());
    5. }
    6. }
    7. private static int test() throws InterruptedException {
    8. ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<String, Integer>();
    9. ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
    10. for (int i = 0; i < 8; i++) {
    11. pool.execute(new MyTask(map));
    12. }
    13. pool.shutdown();
    14. pool.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
    15. return map.get(MyTask.KEY);
    16. }
    17. }
    18. class MyTask implements Runnable {
    19. public static final String KEY = "key";
    20. private ConcurrentHashMap<String, Integer> map;
    21. public MyTask(ConcurrentHashMap<String, Integer> map) {
    22. this.map = map;
    23. }
    24. @Override
    25. public void run() {
    26. for (int i = 0; i < 100; i++) {
    27. this.addup();
    28. }
    29. }
    30. private void addup() {
    31. if (!map.containsKey(KEY)) {
    32. map.put(KEY, 1);
    33. } else {
    34. map.put(KEY, map.get(KEY) + 1);
    35. }
    36. }
    37. }

    测试代码跑了10次,每次都不是800。这就很让人疑惑了,难道ConcurrentHashMap的线程安全性失效了?
    查了一些资料后发现,原来ConcurrentHashMap的线程安全指的是,它的每个方法单独调用(即原子操作)都是线程安全的,但是代码总体的互斥性并不受控制。以上面的代码为例,最后一行中的:

    1. map.put(KEY, map.get(KEY) + 1);

    实际上并不是原子操作,它包含了三步:

    1. map.get
    2. 加1
    3. map.put

    其中第1和第3步,单独来说都是线程安全的,由ConcurrentHashMap保证。但是由于在上面的代码中,map本身是一个共享变量。当线程A执行map.get的时候,其它线程可能正在执行map.put,这样一来当线程A执行到map.put的时候,线程A的值就已经是脏数据了,然后脏数据覆盖了真值,导致线程不安全
    简单地说,ConcurrentHashMap的get方法获取到的是此时的真值,但它并不保证当你调用put方法的时候,当时获取到的值仍然是真值
    为了使上面的代码变得线程安全,我引入了synchronized关键字来修饰目标方法,如下:

    1. public class Test40 {
    2. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    3. for (int i = 0; i < 100; i++) {
    4. System.out.println(test());
    5. }
    6. }
    7. private static int test() throws InterruptedException {
    8. Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
    9. ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
    10. for (int i = 0; i < 8; i++) {
    11. pool.execute(new MyTask(map));
    12. }
    13. pool.shutdown();
    14. pool.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
    15. return map.get(MyTask.KEY);
    16. }
    17. }
    18. class MyTask implements Runnable {
    19. public static Object lock = new Object();
    20. public static final String KEY = "key";
    21. private Map<String, Integer> map;
    22. public MyTask(Map<String, Integer> map) {
    23. this.map = map;
    24. }
    25. @Override
    26. public void run() {
    27. for (int i = 0; i < 100; i++) {
    28. synchronized (lock) {
    29. this.addup();
    30. }
    31. }
    32. }
    33. private void addup() {
    34. if (!map.containsKey(KEY)) {
    35. map.put(KEY, 1);
    36. } else {
    37. map.put(KEY, map.get(KEY) + 1);
    38. }
    39. }
    40. }

    然而此时使用ConcurrentHashMap已经没什么意义了