使用ConcurrentHashMap时的并发问题

Question

作为技能提升的一部分，我一直在开发一个REST API。我的当前实现在将对象插入ConcurrentHashMap时存在小的并发问题。

我的代码会检查所消耗的JSON是否包含ID。如果没有，我会创建一个新的唯一ID并插入该对象。如果有，则继续检查ID是否已经存在于我的映射中。如果不存在具有该ID的对象，则插入该对象。

当许多并发POST请求正在进行时，检查HashMap是否包含匹配ID和插入对象之间的时间间隔成为了一个问题。如果第一个请求在第二个请求的gcdMap.get(obj.getId()) == null和gcdMap.put(obj.getId(), obj);代码行之间执行，那么具有生成的ID的请求可能会被指定ID的请求覆盖。我一直在使用Thread.Sleep()来重现这个问题。

public static ConcurrentMap<Long, GCDObject> gcdMap = new ConcurrentHashMap<Long, GCDObject>();
@POST

@Consumes(MediaType.APPLICATION_JSON)
public GCDObject create(GCDObject obj) throws GCDRequestException {
    obj.setTimestamp(LocalDateTime.now());
    obj.setResult(GCD.calculate(obj.getX(), obj.getY()));

    if (obj.getId() != null) { // JSON contains ID
        if (gcdMap.get(obj.getId()) == null) { // If map does not contain obj with ID already,
            Thread.sleep(1000);
            gcdMap.put(obj.getId(), obj); // Put obj into map.
            return obj;
        } else { // else map already contains ID,
            throw new GCDRequestException();
        }
    } else { // JSON contains no ID
        obj.setId(buildId()); // Build ID
        gcdMap.put(obj.getId(), obj); // Put into map
        return obj;
    }
}

我看到了使用锁的建议，但是没有能够实现解决这个问题的方式。如果有任何示例、文档或文章可以帮助我找到解决方案，将不胜感激。

编辑：我在下面的评论中拼错了“absent”三次。现在我无法编辑它们，但我注意到了！

- user4759317

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你正在使用Java 8吗？ - shmosel

你尝试过使用其他ConcurrentHashMap的方法，比如putIfAbsent和getOrDefault吗？还有，这些并发的POST请求是不同的还是相同的？ - Neenad

你在 buildId() 方法中采用什么样的 ID 生成方式？你是如何计算 ID 的？是顺序的还是随机的？关于锁，你可以从这个链接中了解到一些信息：http://crunchify.com/what-is-lock-unlock-reentrantlock-trylock-and-how-its-different-from-synchronized-block-in-java/ - Neenad

如果在您的buildId()方法中，您使用原始数据类型（如int或long）生成普通整数ID，并且您已经将计数器设置为类级别，则可能会导致问题。请使用AtomicInteger或AtomicLong。 - Neenad

使用 get，接着是 put 被称为检查-然后-操作反模式。当然，在这里使用锁将会挫败 ConcurrentHashMap 的整个目的，该类专门设计提供原子更新方法（如 putIfAbsent）以避免锁定。 - Holger

Answer 1

使用 putIfAbsent() 条件式插入：

if (gcdMap.putIfAbsent(obj.getId(), obj) == null) { // If map did not contain obj with ID already,
    return obj;
} else { // else map already contained ID,
    throw new GCDRequestException();
}

- shmosel

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我再次尝试了putIfAbsent()方法，它做到了我所希望的；我想我可能忘记了第一次先重建我的项目。谢谢！ - user4759317