java - ConcurrentHashMap 中的 Dose Segment 存在虚假共享问题？

Question

java.util.concurrent.ConcurrentHashMap使用Segment数组作为Mutex并且Segment Object比缓存线小。

这会导致虚假分享吗？

Answer 1

首先，最好区分ConcurrentHashMapJava 7 和ConcurrentHashMapJava 8，因为实现差异很大。

ConcurrentHashMap在 Java 7 中

Peter Lawrey 是正确的，Segment类 extendsReentrantLock聚合了AbstractQueueSynchronizer. 就其本身而言，AbstractQueuedSynchronizer包含足够的long字段来填充缓存行的通常填充长度（64 字节）。如果您进行数学计算，可能会发现Segment实际上需要 1 个缓存行 + 一点点，因此您可能会争辩说它容易受到错误共享的影响。 Java Object Layout和Intel VTune应该能够帮助您解决这个问题。

ConcurrentHashMap在 Java 8 中

在 Java 8 中，ConcurrentHashMap不再依赖条带锁定。相反，它使用了一种大部分无锁算法，该算法适用于存储桶的粒度级别（Node在新实现中调用），而不是一组存储桶（Segment在旧实现中调用）。如果您深入研究实现细节，您会注意到：

1. 新的实现不太容易受到错误共享的影响，因为您希望不同的线程Node只有在桶冲突时才会命中相同的线程。
2. 该@Contended注解用于 Java 8 的内部实现ConcurrentHashMap，因此 Doug Lea 和其他研究它的人确实一直在考虑虚假共享。它恰好用于您期望虚假共享最严重的地方 - 当您尝试跟踪表格的大小时。

Answer 2

虽然段很小，但这不是多线程支持发生的地方。它扩展了 ReentrantLock，它使用了一个 Sync 对象，该对象扩展了 AbstractQueuedSchronizer，它使用了 Node 对象。所有这些对象都将作为一个组进行复制，并且可能会被合理地隔开。这将取决于 GC 的实现如何完成，但对于 Hotspot，它是以发现的相反顺序复制的（即深拷贝），所以这可能会很好。