- html - 出于某种原因,IE8 对我的 Sass 文件中继承的 html5 CSS 不友好?
- JMeter 在响应断言中使用 span 标签的问题
- html - 在 :hover and :active? 上具有不同效果的 CSS 动画
- html - 相对于居中的 html 内容固定的 CSS 重复背景?
所以我认为我有这个天才的想法来解决一个非常具体的问题,但我无法摆脱最后一个潜在的线程安全问题。我想知道你们是否有办法解决这个问题。
问题:
大量线程需要从很少更新的 HashMap 中读取数据。问题在于,在 ConcurrentHashMap(即线程安全版本)中,读取方法仍然有可能命中互斥锁,因为写入方法仍然锁定 bin(即映射的部分)。
想法:
有 2 个隐藏的 HashMap,充当一个...一个用于线程在不同步的情况下读取,另一个用于线程写入,当然需要同步,并且每隔一段时间翻转它们。
明显的警告是, map 只是最终一致,但我们假设这对于其预期目的来说已经足够好了。
但是出现的问题是,即使使用 AtomicInteger 等,它仍然会留下一个竞争条件,因为就在翻转发生时,我不能确定读者没有滑进去......问题出在startRead()方法的第262-272行和flip()方法的第241-242行之间。
<小时/>显然 ConcurrentHashMap 是一个非常非常好的类来解决这个问题,我只是想看看我是否可以将这个想法推得更远。
大家有什么想法吗?
<小时/>这是该类的完整代码。 (尚未完全调试/测试,但您明白了...)
package org.nectarframework.base.tools;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
*
* This map is intended to be both thread safe, and have (mostly) non mutex'd
* reads.
*
* HOWEVER, if you insert something into this map, and immediately try to read
* the same key from the map, it probably won't give you the result you expect.
*
* The idea is that this map is in fact 2 maps, one that handles writes, the
* other reads, and every so often the two maps switch places.
*
* As a result, this map will be eventually consistent, and while writes are
* still synchronized, reads are not.
*
* This map can be very effective if handling a massive number of reads per unit
* time vs a small number of writes per unit time, especially in a massively
* multithreaded use case.
*
* This class isn't such a good idea because it's possible that between
* readAllowed.get() and readCounter.increment(), the flip() happens,
* potentially sending one or more threads on the Map that flip() is about to
* update. The solution would be an
* AtomicInteger.compareGreaterThanAndIncrement(), but that doesn't exist.
*
*
* @author schuttek
*
*/
public class DoubleBufferHashMap<K, V> implements Map<K, V> {
private Map<K, V> readMap = new HashMap<>();
private Map<K, V> writeMap = new HashMap<>();
private LinkedList<Triple<Operation, Object, V>> operationList = new LinkedList<>();
private AtomicBoolean readAllowed = new AtomicBoolean(true);
private AtomicInteger readCounter = new AtomicInteger(0);
private long lastFlipTime = System.currentTimeMillis();
private long flipTimer = 3000; // 3 seconds
private enum Operation {
Put, Delete;
}
@Override
public int size() {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
int n = 0;
try {
n = readMap.size();
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
return n;
}
@Override
public boolean isEmpty() {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
boolean b = false;
try {
b = readMap.isEmpty();
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
return b;
}
@Override
public boolean containsKey(Object key) {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
boolean b = false;
try {
b = readMap.containsKey(key);
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
return b;
}
@Override
public boolean containsValue(Object value) {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
boolean b = false;
try {
b = readMap.containsValue(value);
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
return b;
}
@Override
public V get(Object key) {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
V v = null;
try {
v = readMap.get(key);
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
return v;
}
@Override
public synchronized V put(K key, V value) {
operationList.add(new Triple<>(Operation.Put, key, value));
writeMap.put(key, value);
return value;
}
@Override
public synchronized V remove(Object key) {
// Not entirely sure if we should return the value from the read map or
// the write map...
operationList.add(new Triple<>(Operation.Delete, key, null));
V v = writeMap.remove(key);
endRead();
return v;
}
@Override
public synchronized void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
for (K k : m.keySet()) {
V v = m.get(k);
operationList.add(new Triple<>(Operation.Put, k, v));
writeMap.put(k, v);
}
checkFlipTimer();
}
@Override
public synchronized void clear() {
writeMap.clear();
checkFlipTimer();
}
@Override
public Set<K> keySet() {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
Set<K> sk = null;
try {
sk = readMap.keySet();
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
return sk;
}
@Override
public Collection<V> values() {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
Collection<V> cv = null;
try {
cv = readMap.values();
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
return cv;
}
@Override
public Set<java.util.Map.Entry<K, V>> entrySet() {
startRead();
RuntimeException rethrow = null;
Set<java.util.Map.Entry<K, V>> se = null;
try {
se = readMap.entrySet();
} catch (RuntimeException t) {
rethrow = t;
}
endRead();
if (rethrow != null) {
throw rethrow;
}
endRead();
return se;
}
private void checkFlipTimer() {
long now = System.currentTimeMillis();
if (this.flipTimer > 0 && now > this.lastFlipTime + this.flipTimer) {
flip();
this.lastFlipTime = now;
}
}
/**
* Flips the two maps, and updates the map that was being read from to the
* latest state.
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
private synchronized void flip() {
readAllowed.set(false);
while (readCounter.get() != 0) {
Thread.yield();
}
Map<K, V> temp = readMap;
readMap = writeMap;
writeMap = temp;
readAllowed.set(true);
this.notifyAll();
for (Triple<Operation, Object, V> t : operationList) {
switch (t.getLeft()) {
case Delete:
writeMap.remove(t.getMiddle());
break;
case Put:
writeMap.put((K) t.getMiddle(), t.getRight());
break;
}
}
}
private void startRead() {
if (!readAllowed.get()) {
synchronized (this) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
readCounter.incrementAndGet();
}
private void endRead() {
readCounter.decrementAndGet();
}
}
最佳答案
强烈建议您学习如何使用JMH ,这是在优化算法和数据结构的道路上你应该学习的第一件事。
例如,如果您知道如何使用它,您很快就会发现,当只有 10% 的写入时,ConcurrentHashMap
的性能非常接近不同步的 HashMap
。
4 个线程(10% 写入):
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
SO_Benchmark.concurrentMap thrpt 2 69,275 ops/s
SO_Benchmark.usualMap thrpt 2 78,490 ops/s
8 个线程(10% 写入):
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
SO_Benchmark.concurrentMap thrpt 2 93,721 ops/s
SO_Benchmark.usualMap thrpt 2 100,725 ops/s
写入百分比较小时,ConcurrentHashMap
的性能往往更接近 HashMap
的性能。
现在我修改了您的 startRead
和 endRead
,并使它们不起作用,但非常简单:
private void startRead() {
readCounter.incrementAndGet();
readAllowed.compareAndSet(false, true);
}
private void endRead() {
readCounter.decrementAndGet();
readAllowed.compareAndSet(true, false);
}
让我们看看性能:
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
SO_Benchmark.concurrentMap thrpt 10 98,275 ? 2,018 ops/s
SO_Benchmark.doubleBufferMap thrpt 10 80,224 ? 8,993 ops/s
SO_Benchmark.usualMap thrpt 10 106,224 ? 4,205 ops/s
这些结果向我们表明,通过对每个操作进行一个原子计数器和一个原子 boolean 修改,我们无法获得比 ConcurrentHashMap 更好的性能。 (我尝试过 30,10 和 5% 的写入,但使用 DoubleBufferHashMap
从未获得更好的性能)
Pastebin如果您有兴趣,请使用基准。
关于java - 实现不同步读取的双缓冲java HashMap,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/39519986/
背景: 我最近一直在使用 JPA,我为相当大的关系数据库项目生成持久层的轻松程度给我留下了深刻的印象。 我们公司使用大量非 SQL 数据库,特别是面向列的数据库。我对可能对这些数据库使用 JPA 有一
我已经在我的 maven pom 中添加了这些构建配置,因为我希望将 Apache Solr 依赖项与 Jar 捆绑在一起。否则我得到了 SolarServerException: ClassNotF
interface ITurtle { void Fight(); void EatPizza(); } interface ILeonardo : ITurtle {
我希望可用于 Java 的对象/关系映射 (ORM) 工具之一能够满足这些要求: 使用 JPA 或 native SQL 查询获取大量行并将其作为实体对象返回。 允许在行(实体)中进行迭代,并在对当前
好像没有,因为我有实现From for 的代码, 我可以转换 A到 B与 .into() , 但同样的事情不适用于 Vec .into()一个Vec . 要么我搞砸了阻止实现派生的事情,要么这不应该发
在 C# 中,如果 A 实现 IX 并且 B 继承自 A ,是否必然遵循 B 实现 IX?如果是,是因为 LSP 吗?之间有什么区别吗: 1. Interface IX; Class A : IX;
就目前而言,这个问题不适合我们的问答形式。我们希望答案得到事实、引用资料或专业知识的支持,但这个问题可能会引发辩论、争论、投票或扩展讨论。如果您觉得这个问题可以改进并可能重新打开,visit the
我正在阅读标准haskell库的(^)的实现代码: (^) :: (Num a, Integral b) => a -> b -> a x0 ^ y0 | y0 a -> b ->a expo x0
我将把国际象棋游戏表示为 C++ 结构。我认为,最好的选择是树结构(因为在每个深度我们都有几个可能的移动)。 这是一个好的方法吗? struct TreeElement{ SomeMoveType
我正在为用户名数据库实现字符串匹配算法。我的方法采用现有的用户名数据库和用户想要的新用户名,然后检查用户名是否已被占用。如果采用该方法,则该方法应该返回带有数据库中未采用的数字的用户名。 例子: “贾
我正在尝试实现 Breadth-first search algorithm , 为了找到两个顶点之间的最短距离。我开发了一个 Queue 对象来保存和检索对象,并且我有一个二维数组来保存两个给定顶点
我目前正在 ika 中开发我的 Python 游戏,它使用 python 2.5 我决定为 AI 使用 A* 寻路。然而,我发现它对我的需要来说太慢了(3-4 个敌人可能会落后于游戏,但我想供应 4-
我正在寻找 Kademlia 的开源实现C/C++ 中的分布式哈希表。它必须是轻量级和跨平台的(win/linux/mac)。 它必须能够将信息发布到 DHT 并检索它。 最佳答案 OpenDHT是
我在一本书中读到这一行:-“当我们要求 C++ 实现运行程序时,它会通过调用此函数来实现。” 而且我想知道“C++ 实现”是什么意思或具体是什么。帮忙!? 最佳答案 “C++ 实现”是指编译器加上链接
我正在尝试使用分支定界的 C++ 实现这个背包问题。此网站上有一个 Java 版本:Implementing branch and bound for knapsack 我试图让我的 C++ 版本打印
在很多情况下,我需要在 C# 中访问合适的哈希算法,从重写 GetHashCode 到对数据执行快速比较/查找。 我发现 FNV 哈希是一种非常简单/好/快速的哈希算法。但是,我从未见过 C# 实现的
目录 LRU缓存替换策略 核心思想 不适用场景 算法基本实现 算法优化
1. 绪论 在前面文章中提到 空间直角坐标系相互转换 ,测绘坐标转换时,一般涉及到的情况是:两个直角坐标系的小角度转换。这个就是我们经常在测绘数据处理中,WGS-84坐标系、54北京坐标系
在软件开发过程中,有时候我们需要定时地检查数据库中的数据,并在发现新增数据时触发一个动作。为了实现这个需求,我们在 .Net 7 下进行一次简单的演示. PeriodicTimer .
二分查找 二分查找算法,说白了就是在有序的数组里面给予一个存在数组里面的值key,然后将其先和数组中间的比较,如果key大于中间值,进行下一次mid后面的比较,直到找到相等的,就可以得到它的位置。
我是一名优秀的程序员,十分优秀!