Question

我有N个线程添加值和一个删除线程。我正在考虑如何同步添加到现有值列表和删除列表的最佳方法。

我想以下案例是可能的：

 thread 1 checked condition containsKey, and entered in else block
 thread 2 removed the value
 thread 1 try to add value to existing list, and get returns null

我认为我可以使用的唯一方法是通过地图值进行同步，在我们的情况下是添加时和删除时的列表

    private ConcurrentSkipListMap<LocalDateTime, List<Task>> tasks = new ConcurrentSkipListMap<>();

    //Thread1,3...N
    public void add(LocalDateTime time, Task task) {
        if (!tasks.containsKey(time)) {
            tasks.computeIfAbsent(time, k -> createValue(task));
        } else {
             //potentially should be synced
            tasks.get(time).add(task);
        }
    }
    private List<Task> createValue(Task val) {
        return new ArrayList<>(Arrays.asList(val));
    }

    //thread 2
   public void remove()
    while(true){
        Map.Entry<LocalDateTime, List<Task>> keyVal = tasks.firstEntry();
        if (isSomeCondition(keyVal)) {
            tasks.remove(keyVal.getKey());
            for (Task t : keyVal.getValue()) {
                //do task processing
            }
        }
    }
   }

Answer 1

关于真正倾向于使用add的{{1}}部分，但文档非常明确 - 说它不能保证以原子方式发生。

我会将merge替换为add，而将替换为。

merge

同样适用于SomeLock lock ... public void add(LocalDateTime time, Task task) { lock.lock(); tasks.merge... lock.unlock(); }方法。但是，如果你在锁定下做事，首先就不需要remove。

另一方面，如果你可以改为ConcurrentSkipListMap - 它有ConcurrentHashMap，例如原子。

Answer 2

您的remove()方法应该做什么并不完全清楚。在它的当前形式中，它是一个无限循环，首先，它将遍历头部元素并移除它们，直到头部元素不满足条件，然后，它将重复轮询该头部元素并重新评估条件。除非，它设法删除所有元素，在这种情况下，它将以一个例外拯救。

如果要处理当前在地图中的所有元素，您可以简单地循环它，弱一致的迭代器允许您在修改它时继续;您可能会注意到正在进行的并发更新。

如果只想处理匹配的头元素，则必须向其中插入条件，返回调用者或将线程置于休眠状态（或更好地添加通知机制），以避免重复烧毁CPU测试失败（甚至在地图为空时抛出）。

除此之外，当您确保功能之间没有干扰时，您可以使用ConcurrentSkipListMap实施操作。假设remove应该处理所有当前元素一次，实现可能看起来像

public void add(LocalDateTime time, Task task) {
    tasks.merge(time, Collections.singletonList(task),
        (l1,l2) -> Stream.concat(l1.stream(),l2.stream()).collect(Collectors.toList()));
}

public void remove() {
    for(Map.Entry<LocalDateTime, List<Task>> keyVal : tasks.entrySet()) {
        final List<Task> values = keyVal.getValue();
        if(isSomeCondition(keyVal) && tasks.remove(keyVal.getKey(), values)) {
            for (Task t : values) {
                //do task processing
            }
        }
    }
}

关键是地图中包含的列表永远不会被修改。如果没有先前的映射，merge(time, Collections.singletonList(task), …操作甚至会存储单个任务的不可变列表。如果存在先前的任务，则合并函数(l1,l2) -> Stream.concat(l1.stream(),l2.stream()).collect(Collectors.toList())将创建新列表而不是修改现有列表。当列表变得更大时，这可能会对性能产生影响，尤其是在争用情况下必须重复操作时，但这是不需要锁定或额外同步的代价。

remove操作使用remove(key, value)方法，只有在地图的值仍与预期值匹配时才会成功。这取决于以下事实：我们的方法都没有修改地图中包含的列表，但在合并时用新的列表实例替换它们。如果remove(key, value)成功，则可以处理列表;此时，它不再包含在地图中。请注意，在评估isSomeCondition(keyVal)期间，列表仍包含在地图中，因此，isSomeCondition(keyVal) 不得修改它，但我认为应该是这种情况无论如何，对于像isSomeCondition这样的测试方法。当然，在isSomeCondition中评估列表也依赖于从不修改列表的其他方法。

ConcurrentSkipListMap如何使删除和添加调用原子

2 个答案: