实现并发的 LinkedHashMap

Question

我正在尝试为多线程架构创建并发 LinkedHashMap。

如果我使用Collections#synchronizedMap()，我将不得不使用同步块进行迭代。这种实现会导致元素的顺序添加。

如果我使用ConcurrentSkipListMap，有没有办法实现Comparator 以顺序存储，如存储在链接列表或队列中。

我想使用 java 的内置而不是第三方包。

编辑：

在这个并发的LinkedHashMap 中，如果键是名称，我希望按它们到达的顺序放置键。即新值将被附加到开始或结束，但顺序。

在迭代时，LinkedHashMap 可以添加新条目，也可以删除。但迭代应该是添加条目的顺序。

我了解，通过使用Collections#synchronizedMap()，必须实现用于迭代的同步块，但映射在迭代时是否可以修改（可以添加/删除条目）。

Answer 1

如果使用 synchronizedMap，则不必在外部进行同步，迭代除外。如果您需要保留地图的顺序，则应使用 SortedMap。您可以使用 ConcurrentSkipListMap，它是线程安全的，或者另一个 SortedMap 与 synchronizedSortedMap 结合使用。

Answer 2

LinkedHashMap 有一个通过哈希表运行的双向链表。 FIFO 仅在写入（插入或删除）时改变链接。这使得实现一个版本相当简单。

1. 编写一个只允许插入顺序的 LHM。
2. 切换到 ConcurrentHashMap 作为哈希表。
3. 用锁保护#put() / #putIfAbsent() / #remove()。
4. 使“下一个”字段可变。

在迭代时，不需要锁定，因为您可以安全地跟随“下一个”字段。只需在#get() 上委派给 CHM，就可以无锁读取。

Answer 3

使用Collections#synchronizedMap()。

根据我的看法，如果我使用 Collections.synchronizedMap()，我将不得不为 getter/setter 使用同步块。

这不是真的。您只需要在任何视图（键集、值、条目集）上同步迭代。另请参阅上面链接的 API 文档。

Answer 4

到目前为止，我的项目使用来自 Apache Collections 的 LRUMap，但它基于 SequencedHashMap。 Collections 建议 ListOrderedMap 但没有一个是线程安全的。

我已从Google Guava 切换到MapMaker。你也可以看看CacheBuilder。

Answer 5

嗯，简单的答案是使用您的Comparator 操作的单调递增的密钥提供程序。想想AtomicInteger，每次插入时，都会创建一个用于比较的新键。如果你汇集你的真实密钥，你可以制作一个OrderedKey<MyRealKeyType>的内部映射。

class OrderedKey<T> implements Comparable<OrderedKey<T>> {
  T realKey;
  int index;
  OrderedKey(AtomicInteger source, T key) {
    index = source.getAndIncrement();
    realKey = key;
  }
  public int compareTo(OrderedKey<T> other) {
    if (Objects.equals(realKey, other.realKey)) {
      return 0;
    }
    return index - other.index;
  }


}

这将消除对自定义比较器的需求，并为您提供一个很好的 O(1) 方法来计算大小（除非您允许删除，在这种情况下，也要计算这些，所以您可以减去“所有成功的删除" 来自“所有成功的添加”，其中成功意味着实际创建或删除了一个条目）。