使用 ConcurrentHashMap 可以消除数据可见性问题吗？

Question

我已经通读了 Java 并发实践，并留下了这个问题：当我使用 ConcurrentHashMap 时，什么数据本书第一部分中讨论的并发问题我还需要担心吗？以下是我的一个程序中的几个示例：

1.交易者的当前仓位（共享整数，其中“整数”是数学术语）

此数字代表交易者对象当前拥有的内容并定义其状态。它必须读取其位置才能知道要做什么（寻找开始一个新位置，或管理当前位置）。 Trader 方法在自己的线程上运行。

经纪人对象负责设置交易者的头寸。每次执行交易者的订单之一时，它都会设置头寸。 Broker 方法在自己的线程上运行。

交易者和经纪商都在同一个包中。位置被实现为包私有静态ConcurrentHashMap。键是交易者对象的 ID。值为整数。

包的外部是应用程序。它通过公共 getter 间接获取交易者的头寸。

位置最多每隔几分钟改变一次，因此经纪人不会经常接触地图。然而，交易者和应用程序会经常阅读。此外，我们经常有几个交易者同时阅读地图。

因此，以这种方式使用 ConcurrentHashMap，我不必考虑锁定和数据可见性？ ConcurrentHashMap 负责一切？

2.市场（买价、卖价、最新价格）

与仓位的情况几乎相同，只是现在经纪商 会非常频繁地更新价格（在繁忙时间每秒最多更新 10 次；通常每秒几次）。 交易者和应用程序仍然会频繁读取。映射键现在是指示哪个股票或期货的代码，而值是保存市场价格的对象。

它看起来工作正常，但是在阅读 JCIP 后，我意识到如果没有正确实现，程序仍然可能被破坏。这本书讨论了 ConcurrentHashMap，但没有明确告诉我第一部分中的哪些问题我们不再需要手动解决。在这种情况下，似乎我不需要同步任何内容。这是正确的吗？

Answer 1

因此以这种方式使用 ConcurrentHashMap，
我不必费力去锁定和
数据可见性？并发哈希映射
照顾一切？

这取决于地图中的内容，如果我正确地阅读了您的示例，情况看起来像这样

static final ConcurrentMap<Integer,Integer> map = ...

class Trader{

  public int doRead(){
      map.get(someId);
   }
}
class Broker{
   public void doWrite(){
      map.put(someId,someValue);
   }
}

如果是这样的话，那么是的，所有并发都会得到处理。

但是，如果映射看起来像

static final ConcurrentMap<Integer,Trader> map = ..

    class Broker{
       public void doWrite(){
          map.get(someId).setPosition(somePosition);
       }
    }

“这不是线程安全的”，即使 ConcurrentHashMap 在放置时锁定，此时对象的所有并发访问都必须处理自己的同步。

Answer 2

是的，ConcurrentHashMap 负责可见性和锁定，只要：

• 映射保存的值是不可变的。鉴于您的价格对象是不可变的，您的描述似乎是正确的；
• 您在地图上没有必须是原子的操作，并且不能表示为对地图 API 的单个调用。例如，如果您需要像“从映射中读取值，执行计算，然后将结果放回到映射上”这样的操作是原子的，那么您仍然需要在此操作期间保持显式锁定，或者更好的是，更改应用程序，这样您只需使用地图API的原子操作，例如get/put/putIfAbsent。

Answer 3

除非您谈论的是每秒超过 100,000 次更新/读取（非常粗略的指南），否则我不会考虑使用多个线程。原因是线程安全组件比非线程安全组件花费的时间要长很多倍。因此，如果一个组件需要 5 倍的时间才能实现线程安全，那么您需要同时使用 5 个以上的线程才能实现收支平衡，更不用说速度更快了。

当要执行相对昂贵的操作时，多线程会更有用。作为一个线程更新头寸或价格要高效得多。