Java同步块与Collections.synchronizedMap

是否设置了以下代码以正确同步调用synchronizedMap？

public class MyClass {
  private static Map<String, List<String>> synchronizedMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, List<String>>());

  public void doWork(String key) {
    List<String> values = null;
    while ((values = synchronizedMap.remove(key)) != null) {
      //do something with values
    }
  }

  public static void addToMap(String key, String value) {
    synchronized (synchronizedMap) {
      if (synchronizedMap.containsKey(key)) {
        synchronizedMap.get(key).add(value);
      }
      else {
        List<String> valuesList = new ArrayList<String>();
        valuesList.add(value);
        synchronizedMap.put(key, valuesList);
      }
    }
  }
}

据我了解，我需要使用同步块addToMap()来防止另一个线程调用，remove()或者containsKey()在我完成调用之前，put()但是我不需要同步块，doWork()因为另一个线程无法addToMap()在remove()返回之前进入同步块，因为我最初创建了Map与Collections.synchronizedMap()。那是对的吗？有一个更好的方法吗？

Collections.synchronizedMap() 保证您要在地图上运行的每个原子操作都将被同步。

但是，必须在一个块中同步在地图上运行两个（或多个）操作。是的-您正在正确同步。

如果您使用的是JDK 6，则可能要签出ConcurrentHashMap

注意该类中的putIfAbsent方法。

还有就是潜在的代码中的一个微妙的错误。

[更新： 由于他使用的是map.remove（），因此此说明并不完全有效。我第一次错过这个事实。:(感谢问题的作者指出这一点。我将其余内容保留原样，但是将Lead语句更改为说可能存在错误。]

在doWork（）中，您以线程安全的方式从Map中获取List值。但是，此后，您出于安全考虑访问该列表。例如，一个线程可能正在使用doWork（）中的列表，而另一个线程可能在addToMap（）中调用syncedMap.get（key）.add（value ）。这两个访问不同步。经验法则是，集合的线程安全保证不会扩展到它们存储的键或值。

您可以通过将同步列表插入地图中来解决此问题，例如

List<String> valuesList = new ArrayList<String>();
valuesList.add(value);
synchronizedMap.put(key, Collections.synchronizedList(valuesList)); // sync'd list

或者，您可以在访问doWork（）中的列表时在地图上进行同步：

  public void doWork(String key) {
    List<String> values = null;
    while ((values = synchronizedMap.remove(key)) != null) {
      synchronized (synchronizedMap) {
          //do something with values
      }
    }
  }

最后一个选项会稍微限制并发性，但是IMO会更清晰一些。

另外，还简要介绍了ConcurrentHashMap。这是一个非常有用的类，但并不总是适合替代同步的HashMaps。引用其Javadocs，

在依赖于其线程安全性但不依赖于其同步详细信息的程序中，此类可以与Hashtable完全互操作。

换句话说，putIfAbsent（）非常适合于原子插入，但不能保证映射的其他部分在该调用期间不会改变。它仅保证原子性。在示例程序中，您依赖（同步的）HashMap的同步详细信息来处理put（）之外的事情。

最后一件事。:) Java Concurrency in Practice中的这一出色报价始终可以帮助我设计调试多线程程序。

对于可能由多个线程访问的每个可变状态变量，必须使用相同的锁来执行对该变量的所有访问。

是的，您正在正确同步。我将更详细地解释这一点。仅在必须在syncedMap对象上的方法调用序列中依赖于先前方法调用的结果的情况下，才必须同步syncedMap对象上的两个或多个方法调用。让我们看一下这段代码：

synchronized (synchronizedMap) {
    if (synchronizedMap.containsKey(key)) {
        synchronizedMap.get(key).add(value);
    }
    else {
        List<String> valuesList = new ArrayList<String>();
        valuesList.add(value);
        synchronizedMap.put(key, valuesList);
    }
}

在这段代码中

synchronizedMap.get(key).add(value);

和

synchronizedMap.put(key, valuesList);

方法调用依赖于先前的结果

synchronizedMap.containsKey(key)

方法调用。

如果方法调用序列不同步，则结果可能是错误的。例如，thread 1正在执行该方法addToMap()并thread 2正在执行该方法doWork() 。synchronizedMap对象上的方法调用顺序如下： Thread 1已执行该方法

synchronizedMap.containsKey(key)

结果是“ true”。在该操作系统将执行控制切换到thread 2并执行之后

synchronizedMap.remove(key)

在执行控制切换回thread 1并执行之后，例如

synchronizedMap.get(key).add(value);

认为该synchronizedMap对象包含key和NullPointerException将被抛出，因为synchronizedMap.get(key) 将返回null。如果synchronizedMap对象上的方法调用顺序不依赖于彼此的结果，则不需要同步该顺序。例如，您不需要同步以下序列：

synchronizedMap.put(key1, valuesList1);
synchronizedMap.put(key2, valuesList2);

这里

synchronizedMap.put(key2, valuesList2);

方法调用不依赖于先前的结果

synchronizedMap.put(key1, valuesList1);

方法调用（它并不关心某个线程是否在两个方法调用之间造成了干扰，例如已删除key1）。

在我看来，这是正确的。如果要进行任何更改，我将停止使用Collections.synchronizedMap（）并以相同的方式同步所有内容，只是为了使其更加清晰。

而且，我会替换

  if (synchronizedMap.containsKey(key)) {
    synchronizedMap.get(key).add(value);
  }
  else {
    List<String> valuesList = new ArrayList<String>();
    valuesList.add(value);
    synchronizedMap.put(key, valuesList);
  }

与

List<String> valuesList = synchronziedMap.get(key);
if (valuesList == null)
{
  valuesList = new ArrayList<String>();
  synchronziedMap.put(key, valuesList);
}
valuesList.add(value);

您同步的方式是正确的。但是有一个问题

1. Collection框架提供的同步包装程序可确保方法调用（即add / get / contains）将互斥运行。

但是，在现实世界中，通常需要先查询地图，然后再输入值。因此，您将需要执行两个操作，因此需要一个同步块。因此，您使用它的方式是正确的。然而。

2. 您可能已经使用了Collection框架中可用的Map的并发实现。“ ConcurrentHashMap”的好处是

一种。它有一个API'putIfAbsent'，可以做同样的事情，但是效率更高。

b。它的效率：dCocurrentMap只是锁定键，因此不会阻塞整个地图的世界。您在哪里阻止了键和值。

C。您可能已经在代码库中的其他地方传递了地图对象的引用，您/您的Tean中的其他开发人员最终可能会错误地使用它。也就是说，他可能只是全部add（）或get（）而不锁定地图对象。因此，他的通话不会与您的同步块互斥。但是，使用并发实现可以让您放心，它永远不会被错误地使用/实现。

看看谷歌集合“ Multimap，如第28页此演示文稿。

如果由于某种原因无法使用该库，请考虑使用ConcurrentHashMap而不是SynchronizedHashMap; 它有一个漂亮的putIfAbsent(K,V)方法，如果元素列表还不存在，您可以用它自动添加元素列表。另外，CopyOnWriteArrayList如果您的使用方式允许，请考虑使用map值。