多个线程在同一个映射上迭代

Question

我最近在Java中编写了一个并发程序，并遇到了一个困境：假设你有一个全局数据结构，它是常规的非同步，非并发库，如HashMap的一部分。允许多个线程在不同的交错周期内迭代整个集合（只是读取，没有修改）是否可以，即当thread2在同一个地图上获取迭代器时，thread1可能会重复一半？

Answer 1

没关系。能够做到这一点是创建迭代器这样的接口的原因。迭代集合的每个线程都有自己的迭代器实例，它保持其状态（例如，您现在处于迭代过程中的位置）。

这允许多个线程同时迭代同一个集合。

Answer 2

只要没有作家，它应该没问题。

此问题类似于readers-writer lock，其中允许多个读者从数据中读取数据，但在作者“拥有”锁定时不会读取数据。对于同时读取的倍数，没有并发问题。 [data race只有在您至少有一次写入时才会出现。

Answer 3

只有在尝试对数据结构进行并发修改时才会出现问题。

例如，如果一个线程正在迭代Map的内容，而另一个线程从该集合中删除元素，那么您将面临严重的麻烦。

如果确实需要一些线程来安全地修改该集合，Java提供了这样做的机制，即ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap in Java?

还有Hashtable，它具有与HashMap相同的接口，但是已经同步，虽然目前不建议使用它（不推荐使用），因为当元素数量变大时它的性能会受到影响（与ConcurrentHashMap相比，它不需要锁定整个Collection）。

如果您碰巧有一个未同步的Collection并且您需要在其上面读取和写入多个线程，您可以使用Collections.synchronizedMap（Map）来获取它的同步版本。

Answer 4

以上答案肯定是好建议。通常，在使用并发线程编写Java时，只要不修改数据结构，就不必担心多个线程同时读取该结构。

如果您将来遇到类似的问题，除了可以同时修改全局数据结构之外，我建议编写一个所有线程用来访问和修改结构的Java类。这个类可以使用synchronized方法或锁来实现自己的并发方法。 Java教程对Java的并发机制有很好的解释。我亲自完成了这项工作并且相当直接。