在 Java 7 ConcurrentHashMap 中，为啥在写的时候需要段锁？为啥我们不能再次使用 Unsafe 来保持非阻塞？

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 Java 7 ConcurrentHashMap 中，为啥在写的时候需要段锁？为啥我们不能再次使用 Unsafe 来保持非阻塞？

【英文标题】：In Java 7 ConcurrentHashMap, why segment lock is required while writing? Why can't we use Unsafe again to keep things non-blocking?在 Java 7 ConcurrentHashMap 中，为什么在写的时候需要段锁？为什么我们不能再次使用 Unsafe 来保持非阻塞？

【发布时间】：2016-09-20 18:09:05

【问题描述】：

在查看 Java 7 ConcurrentHashMap 的内部实现时，我注意到要设置新的 Segment，我们使用了 Unsafe 类，该类执行 Ordered 写入并利用比较和交换算法，从而支持非阻塞行为。

我的疑问是为什么 Concurrent HashMap 不使用比较和交换算法或类似的方法来保持对单链表的读写非阻塞，而不是获取段锁定然后写入单链表？

【参考方案1】：

Unsafe 类中的方法通常使用起来不安全。仅当编写库的软件工程师发现由于其他限制而可以使用它们时，例如了解可能同时访问数据的内容，或了解如何在各种处理器架构上实现原语时，才会使用它们。

在这种情况下，Oracle 的一些工程师已经确定 Unsafe 类可用于段操作，但不能用于单链表。

【讨论】：

是的，我知道不应该首选 Unsafe 类，而是我们可以使用 AtomicReferenceArray 来完成同样的任务。不过，我想了解导致在段上使用锁定的限制是什么。

您应该尝试了解的是允许使用 Unsafe 类的异常情况。

实际上，在 ConcurrentHashMap 的文档中已经提到它用于降低间接级别，因为 AtomicReferenceArray 内部使用 Unsafe 来提供有序写入而不是易失性写入。此外，如果我的理解正确，它有助于避免易失性写入，这会产生内存屏障，从而导致性能稍好。如果我错了，请纠正我。