java - 线程安全与否？从并行流更新非线程安全映射

Question

下面的代码片段从并行流的 forEach block 更新一个非线程安全的映射(itemsById 不是线程安全的)。

// Update stuff in `itemsById` by iterating over all stuff in newItemsById:
newItemsById.entrySet()
    .parallelStream()
    .unordered()
    .filter(...)
    .forEach(entry -> {
        itemsById.put(entry.getKey(), entry.getValue());      <-- look
    });

对我来说，这看起来不是线程安全的，因为并行流将同时在许多线程中调用 forEach block ，从而调用 itemsById.put(。 .) 同时在多个线程中，itemsById 不是线程安全的。 (但是，我认为使用 ConcurrentMap 代码是安全的)

我写信给一位同事:“请注意，当您插入新数据时，映射可能会分配新内存。这可能不是线程安全的，因为集合不是线程安全的。——无论是否写入不同的来自许多线程的 key ，是线程安全的，依赖于实现，我想。我不会选择依赖它。”

然而他说上面的代码是线程安全的。 -- 是吗？

((请注意:我不认为这个问题过于本地化。实际上现在使用 Java 8 我认为相当多的人会做类似的事情:parallelStream()...foreach(...) 然后对于很多人来说，线程安全问题可能是很好的了解))

Answer 1

你是对的:这段代码不是线程安全的，并且取决于 Map 实现和竞争条件可能会产生任何随机效果:正确的结果、无声的数据丢失、一些异常或无限循环.您可以像这样轻松地检查它:

int equal = 0;
for(int i=0; i<100; i++) {
    // create test input map like {0 -> 0, 1 -> 1, 2 -> 2, ...}
    Map<Integer, Integer> input = IntStream.range(0, 200).boxed()
         .collect(Collectors.toMap(x -> x, x -> x));
    Map<Integer, Integer> result = new HashMap<>();
    // write it into another HashMap in parallel way without key collisions
    input.entrySet().parallelStream().unordered()
         .forEach(entry -> result.put(entry.getKey(), entry.getValue()));
    if(result.equals(input)) equal++;
}
System.out.println(equal);

在我的机器上，这段代码通常会打印 20 到 40 之间的内容，而不是 100。如果我将 HashMap 更改为 TreeMap，它通常会失败并返回 NullPointerException 或陷入 TreeMap 实现中的无限循环。