java - HashMap.remove() 通过在 Key 上使用 String.intern() 同步，这是否有效？或者这是损坏的代码？

Question

我最近遇到了以下构造

Map<String,Value> map = new HashMap<>();
...
Value getValue(String key) {
    synchronized (key.intern()) {
        return map.remove(key);
    }
}

鉴于intern() is usually not that fast ，我怀疑这会优于使用 synchronized、Collections.synchronizedMap(Map) 或 ConcurrentHashMap。但即使在这种特殊情况下这种构造比所有其他方法更快:这是否正确同步？我怀疑这是线程安全的，因为在重新组织哈希表时可能会发生删除。但即使这行得通，鉴于HashMap javadoc，我怀疑代码会被破坏。状态:

If multiple threads access a hash map concurrently, and at least one of the threads modifies the map structurally, it must be synchronized externally.

Answer 1

这不足以从多个线程安全地访问 HashMap。事实上，它几乎肯定会破坏某些东西。通过在给定的键上同步，只要不同的线程使用不同的键， map 仍然可以不安全地并发修改。

考虑这三个线程是否试图同时运行:

Thread 1                Thread 2                 Thread 3
synchronized("a") {     synchronized("a") {      synchronized("b") {
  map.remove("a");        map.remove("a");         map.remove("b");
}                       }                        }

线程 1 和 2 会正确地相互等待，因为它们在同一个对象上同步(Java 实习生字符串常量)。但是线程 3 不受其他线程中正在进行的工作的阻碍，并立即进入其同步块(synchronized block)，因为没有其他线程正在锁定 "b"。现在两个不同的同步块(synchronized block)同时与 map 交互，一切都结束了。不久之后，您的 HashMap 就会损坏。

Collections.synchronizedMap() 正确地使用 map 本身作为同步对象，因此锁定了整个 map ，而不仅仅是正在使用的键。这是防止从多个线程访问的 HashMap 内部损坏的唯一可靠方法。

ConcurrentHashMap 通过内部锁定 map 中所有键的子集，正确地做了我认为您发布的代码试图做的事情。这样，多个线程可以安全地访问不同线程上的不同键，并且永远不会互相阻塞——但如果键恰好在同一个桶中，映射仍然会阻塞。您可以使用 concurrencyLevel 修改此行为构造函数参数。

另请参阅:Java synchronized block vs. Collections.synchronizedMap

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顺便说一句，让我们假设 synchronized(key.intern()) 是并发访问 HashMap< 的合理方式。这仍然难以置信容易出错。如果应用程序中只有一个地方未能在某个键上调用 .intern()，那么一切都可能崩溃。