小心LinkedHashMap的get()方法（转）

这是一个来自实际项目的例子，在这个案例中，有同事基于jdk中的LinkedHashMap设计了一个LRUCache，为了提高性能，使用了 ReentrantReadWriteLock 读写锁：写锁对应put()方法，而读锁对应get()方法，期望通过读写锁来实现并发get()。

代码实现如下：

1. private ReentrantReadWriteLock  lock = new ReentrantReadWriteLock ();
2. lruMap = new LinkedHashMap<K, V>(initialCapacity, loadFactor, true)
3. public V get(K key) {
4. lock.readLock().lock();
5. try {
6. return lruMap.get(key);
7. } finally {
8. lock.readLock().unlock();
9. }
10. }
11. public int entries() {
12. lock.readLock().lock();
13. try {
14. return lruMap.size();
15. } finally {
16. lock.readLock().unlock();
17. }
18. }
19. public void put(K key, V value) {
20. ...
21. lock.writeLock().lock();
22. try {
23. ...
24. lruMap.put(key, value);
25. ...
26. } finally {
27. lock.writeLock().unlock();
28. }
29. }

在测试中发现问题，跑了几个小时系统就会hung up，无法接收http请求。在将把线程栈打印出来检查后，发现很多http的线程都在等读锁。有一个 runnable的线程hold了写锁，但一直停在LinkedHashMap.transfer方法里。线程栈信息如下:

1. "http-0.0.0.0-8081-178" daemon prio=3 tid=0x0000000004673000 nid=0x135 waiting on condition [0xfffffd7f5759c000]
2. java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
3. at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
4. - parking to wait for  <0xfffffd7f7cc86928> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock$NonfairSync)
5. at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:156)
6. at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:811)
7. at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.doAcquireShared(AbstractQueuedSynchronizer.java:941)
8. at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireShared(AbstractQueuedSynchronizer.java:1261)
9. at java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock$ReadLock.lock(ReentrantReadWriteLock.java:594)
10. ......
11. "http-0.0.0.0-8081-210" daemon prio=3 tid=0x0000000001422800 nid=0x155 runnable [0xfffffd7f5557c000]
12. java.lang.Thread.State: RUNNABLE
13. at java.util.LinkedHashMap.transfer(LinkedHashMap.java:234)
14. at java.util.HashMap.resize(HashMap.java:463)
15. at java.util.LinkedHashMap.addEntry(LinkedHashMap.java:414)
16. at java.util.HashMap.put(HashMap.java:385)
17. ......

大家都知道HashMap不是线程安全的，因此如果HashMap在多线程并发下，需要加互斥锁，如果put()不加锁，就很容易破坏内部链表，造成get()死循 环，一直hung住。这里有一个来自淘宝的例子，有对此现象的详细分析：https://gist.github.com/1081908
    但是在MSDP的这个例子中，由于ReentrantReadWriteLock 读写锁的存在，put()和get()方法是互斥，不会有上述读写竞争的问题。
    Google后发现这是个普遍存在的问题，其根结在于LinkedHashMap的get()方法会改变数据链表。我们来看一下LinkedHashMap的实现代码：

1. public V get(Object key) {
2. Entry<K,V> e = (Entry<K,V>)getEntry(key);
3. if (e == null)
4. return null;
5. e.recordAccess(this);
6. return e.value;
7. }
8. void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
9. LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;
10. if (lm.accessOrder) {
11. lm.modCount++;
12. remove();
13. addBefore(lm.header);
14. }
15. }
16. void transfer(HashMap.Entry[] newTable) {
17. int newCapacity = newTable.length;
18. for (Entry<K,V> e = header.after; e != header; e = e.after) {
19. int index = indexFor(e.hash, newCapacity);
20. e.next = newTable[index];
21. newTable[index] = e;
22. }
23. }

前面LRUCache的代码中，是这样初始化LinkedHashMap的：
lruMap = new LinkedHashMap<K, V>(initialCapacity, loadFactor, true)
    LinkedHashMap构造函数中的参数true表明LinkedHashMap按照访问的次序来排序。这里所谓的按照访问的次序来排序的含义是:当调用LinkedHashMap 的get(key)或者put(key, value)时，如果key在map中被包含，那么LinkedHashMap会将key对象的entry放在线性结构的最后。正是因为LinkedHashMap提 供按照访问的次序来排序的功能，所以它才需要改写HashMap的get(key)方法（HashMap不需要排序）和HashMap.Entry的recordAccess(HashMap)方法。注 意addBefore(lm.header)是将该entry放在header线性表的最后。（参考LinkedHashMap.Entry extends HashMap.Entry 比起HashMap.Entry多了before,  after两个域，是双向的）
    在上面的LRUCache中，为了提供性能，通过使用ReentrantReadWriteLock读写锁实现了并发get()，结果导致了并发问题。解决问题的方式很简单， 去掉读写锁，让put()/get()都使用普通互斥锁就可以了。当然，这样get()方法就无法实现并发读了，对性能有所影响。
   总结，在使用LinkedHashMap时，请小心LinkedHashMap的get()方法。

http://blog.csdn.net/wawmg/article/details/19482041