Java ConcurrentHashMap的computeIfAbsent()方法支持基于key的“锁定”吗？

Question

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/concurrent/ConcurrentHashMap.html#computeIfAbsent-K-java.util.function.Function-

假设我们有 10 个线程使用不同的键值调用以下代码。提供给computeIfAbsent方法的“Function”参数是否并行运行，或者computeIfAbsent将“锁定”整个表？

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.computeIfAbsent(key, K -> { // long time operation });

Answer 1

有两种方法可以解释这个问题。

第一个是，理论上，ConcurrentHashMap.computeIfAbsent方法的

规范

是否保证仅在正在计算的特定键上同步？这个问题的答案直接来自该方法的文档：

在计算过程中，其他线程对此映射的某些尝试更新操作可能会被阻止，因此计算应该简短且简单，并且不得尝试更新此映射的任何其他映射。

这对于它是在整个映射上同步还是仅在单个键上同步是不明确的，但它没有明确承诺在计算 value-if-absent 时可以在其他线程中进行其他键的更新。它表示“某些尝试的更新操作”可能会被阻止，但不会限制哪些操作或有多少操作被阻止。所以严格的答案是，不，允许一致的实现在整个地图对象上同步，并阻止所有其他更新。

问题的第二种解释是，实际上，该方法的

---

实现

是否仅在单个密钥上同步？这个问题的答案将取决于哪个实现，但将来自该实现的源代码。 来自

OpenJDK 8 实现

：

Node<K,V> f;
// ...
if(/* ... */) {
    // ...
} /* ... */ else if(/* ... */) {
    Node<K,V> r = new ReservationNode<K,V>();
    synchronized (r) {
        // ...
    }
    // ...
} /* ... */ else {
    // ...
    synchronized (f) {
        // ...
    }
    // ...
}

所以答案（至少如果您使用此实现）是

是

，实际上，该方法在代表单个键/值对而不是整个映射的对象（f或

r

）上同步，因此在计算函数时不应阻止对其他键的更新。

Answer 2

ConcurrentHashMap.computeIfAbsent

会阻止其他一些键。 下面的代码将在为

i==1

添加值后阻塞。在 OpenJDK 17 上。

public static void main(String[] args) throws Exception {
var c = new ConcurrentHashMap<Integer, Boolean>(1);
var cc = new CountDownLatch(1);
new Thread(() -> {
  c.computeIfAbsent(0, k -> {
    cc.countDown();
    System.out.println("start");
    try {
      Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    } catch (InterruptedException e) {
      throw new RuntimeException(e);
    }
    return true;
  });
}).start();


cc.await(1, TimeUnit.HOURS);
System.out.println("adding");
for (int i = 1; i < 10_000; i++) {
  System.out.println("i: " + i);
  c.putIfAbsent(i, true);
}
System.out.println("done");

}