0

0

在Java里ConcurrentHashMap如何保证安全_Java并发Map原理说明

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-01-14 14:47:51

|

410人浏览过

|

来源于php中文网

原创

ConcurrentHashMap线程安全靠分段锁(JDK7)或桶级synchronized+CAS(JDK8+),get无锁、put只锁对应桶;size()/isEmpty()非强一致,推荐mappingCount();computeIfAbsent中mappingFunction可能多次执行,需幂等;迭代器弱一致性,不抛ConcurrentModificationException。

在java里concurrenthashmap如何保证安全_java并发map原理说明

ConcurrentHashMap 的线程安全不是靠 synchronized 全局锁

它不锁整个 Map,而是把数据分段(JDK 7)或按 Node 桶(JDK 8+)细粒度加锁。关键在于:putgetcomputeIfAbsent 这些操作在多数场景下无需阻塞其他线程读写——get 完全无锁put 只锁对应 Node 所在的桶(即 table[i]),不是整个 table

常见误解是“它内部用了 ReentrantLock”,其实 JDK 8 起已改用 Unsafe.compareAndSet + synchronized 锁单个桶头节点,更轻量;JDK 7 确实用了 Segment 数组 + 每段一把 ReentrantLock,但 Segment 数量固定(默认 16),锁粒度仍远小于 Hashtable 的全局 synchronized

为什么 size() 和 isEmpty() 不是强一致的

这两个方法返回的是近似值,不保证实时准确。因为 ConcurrentHashMap 不会在调用时加全局锁去遍历所有桶统计——那样会严重拖慢高并发读场景。

  • size() 在 JDK 8 中返回的是一个通过 CAS 累加的 baseCount 加上各桶中 CounterCell 的和,但中间可能有未 flush 的计数更新
  • isEmpty() 只检查 baseCount == 0 且所有桶头为 null,但某个桶刚插入元素、计数还没同步到 baseCount 时,就可能误判为空
  • 如果业务需要精确大小(比如限流、校验),应改用 mappingCount()——它返回 long 类型,语义更明确,但仍非强一致(只是比 size() 更可靠一点)

computeIfAbsent 为什么可能被多次执行

这是最容易踩坑的一点:传入的 mappingFunction 在 key 不存在时会被调用,但该函数**可能被执行多次**,即使最终只插入一个结果。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

原因在于:ConcurrentHashMap 不会在调用前加锁判断 key 是否存在,而是先尝试 CAS 插入一个占位 NodeForkJoinPool.commonPool() 中的异步计算也可能触发重试),再调用函数。若多个线程同时发现 key 缺失,都进入计算流程,就会导致函数重复执行。

来福FM
来福FM

来福 - 你的私人AI电台

下载

示例:

map.computeIfAbsent("key", k -> {
    System.out.println("I'm called!"); // 可能打印多次
    return expensiveInit();
});

解决办法只有两种:

  • 确保 mappingFunction 是幂等的(比如查缓存、构造不可变对象)
  • 改用 compute 或手动加锁(如 synchronized(map))控制初始化逻辑,但会损失并发性

迭代器弱一致性,不抛 ConcurrentModificationException

keySet().iterator()entrySet().iterator() 返回的迭代器是“弱一致性”(weakly consistent):不会抛 ConcurrentModificationException,也不保证反映某一时刻的快照。它可能跳过刚插入的元素,也可能重复返回已被删除的元素(取决于遍历进度与结构变更时机)。

这意味着:

  • 不能依赖迭代器做“全量校验”或“原子性遍历处理”
  • 不要在遍历时调用 remove()(虽然支持,但行为难预测);如需边遍历边删,请用 forEach + computeIfPresent 等原子方法
  • 若必须强一致性遍历,得自己加锁或转成 new HashMap(map) 再遍历——但注意内存和性能开销
ConcurrentHashMap 的“安全”是针对单个操作的原子性与可见性,不是对复合操作的事务保障。任何涉及“读-改-写”的逻辑(比如先 getput)都得靠 compute 系列方法或外部同步,这点常被忽略。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

832

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

737

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

734

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

397

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

430

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16925

2023.08.03

Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)
Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)

本专题系统讲解 Java 在桌面应用开发领域的实战应用,重点围绕 JavaFX 框架,涵盖界面布局、控件使用、事件处理、FXML、样式美化(CSS)、多线程与UI响应优化,以及桌面应用的打包与发布。通过完整示例项目,帮助学习者掌握 使用 Java 构建现代化、跨平台桌面应用程序的核心能力。

12

2026.01.14

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.5万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.6万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 45.5万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号