HashMap对于不同的密钥是线程安全的吗？

Question

如果我有两个多个线程访问一个HashMap，但确保它们永远不会同时访问同一密钥，那是否仍会导致争用情况？

Answer 1

在@dotsid的回答中，他说：

如果您以任何方式更改HashMap，则代码将被破坏。

他是正确的。即使线程使用的是不相交的键集，没有同步更新的HashMap也会中断。这是一些可能出错的事情。

• 如果一个线程执行put，则另一个线程可能会看到哈希图大小的陈旧值。

• 当线程执行put触发表重建的操作时，另一个线程可能会看到哈希表数组引用的瞬时或陈旧版本，其大小，其内容或哈希链。可能会发生混乱。

• 当一个线程对put与其他线程使用的某个密钥冲突的密钥执行a操作put，而后一个线程对其密钥进行操作时，则后者可能会看到哈希链引用的陈旧副本。可能会发生混乱。

• 当一个线程用与其他某个线程的键之一冲突的键探测表时，它可能会在链上遇到该键。它将在该键上调用equals，如果线程不同步，则equals方法可能在该键上遇到陈旧状态。

而且，如果您有两个线程同时执行put或remove请求操作，则有很多竞争条件的机会。

我可以想到三种解决方案：

1. 使用ConcurrentHashMap。

2. 使用常规HashMap但在外部同步；例如使用原始互斥量，Lock对象等。

3. HashMap为每个线程使用不同的名称。如果线程确实有一组不相交的键，那么（从算法的角度来看）应该不需要它们共享一个Map。确实，如果您的算法涉及线程在某个点迭代映射的键，值或条目，则将单个映射拆分为多个映射可以显着加快该部分处理。

Answer 2

只需使用ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap使用覆盖多个哈希桶的多个锁，以减少争用锁的机会。获取无争议的锁会对性能产生边际影响。

回答您的原始问题：根据javadoc，只要地图的结构不变，就可以了。这意味着根本不会删除任何元素，也不会添加地图中尚未存在的新键。替换与现有键关联的值就可以了。

如果多个线程同时访问哈希映射，并且至少有一个线程在结构上修改该映射，则必须在外部进行同步。（结构修改是添加或删除一个或多个映射的任何操作；仅更改与实例已经包含的键相关联的值不是结构修改。）

尽管它不能保证可见性。因此，您必须偶尔愿意接受检索过时的关联。

Answer 3

这取决于您在“访问”下的含义。如果您只是阅读，甚至可以读取相同的键，只要在“ 事前发生 ”规则下保证的数据可见性即可。这意味着HashMap不应更改，所有更改（初始构造）都应在任何读者开始访问之前完成HashMap。

如果您HashMap以任何方式进行更改，那么您的代码就会被破坏。@Stephen C提供了很好的解释。

编辑：如果第一种情况是您的实际情况，我建议您使用Collections.unmodifiableMap()以确保您的HashMap永不更改。指向的对象HashMap也不应更改，因此积极使用final关键字可以为您提供帮助。

正如@Lars Andren所说，ConcurrentHashMap在大多数情况下是最佳选择。