使用线程以并发方式访问struct字段

Question

假设我有一个包含很多字段的数据结构。我想使用线程以并发方式访问它。无论如何，我不想锁定整个结构（例如，使用大型互斥锁对它进行完全独占访问），但我希望即使其他线程正在访问OTHER字段，线程也可以访问该字段。 可能吗？如果有，怎么样？

Answer 1

Java有ConcurrentSkipListMap和ConcurrenSkipListSet非常适用于这样的情况。它还有一个ConcurrentHashMap，它在多线程环境中不是那么快，但是是线程安全的。我认为大多数语言都会提供类似的东西。跳过列表的想法（一个单独链接的列表，就像一个字典/映射，使用比较和交换而不是锁定）是相当新的，但是执行自己锁定的哈希表已经永远存在。 （如果你不使用Java而且找不到东西，那么Java就是开源的，所以你可以翻译代码并制作你自己的代码。）

Answer 2

直接的方法是使用单独的互斥锁保护每个字段，假设您可以负担内存开销。

编辑：由于您正在讨论哈希表，因此锁定每个插槽会产生太多开销，而单个锁定效率太低。

最可接受的方式是锁定条带技术，这意味着保持K锁，每个锁保护M/K个插槽（M的总插槽数）。然后，您可以运行一些基准测试并调整K以获得最佳性能。

Answer 3

而不是拥有大量的锁，你只能拥有一个整个哈希表，但是为表中的每个元素使用一个标志。 Flag表示该元素当前由其他人使用，并且想要使用它的人必须等待一点。因此，要从表中获取元素，您需要通过单个锁定，但只要获得元素，就可以释放它。之后，检查是否允许您使用该元素。如果不等一点再检查一下。

如果可以从哈希表中删除元素，则必须具有每个元素的引用计数，以便您可以删除元素并仅在引用计数降至零时将其从表中删除。

当新元素添加到表中时，它在表的锁内完成。锁也用于删除元素。希望访问现有元素比创建新元素和删除现有元素更频繁。