并发容器分片扫描技术解析

对于一个文章开发者来说，牢固扎实的基础是十分重要的，golang学习网就来带大家一点点的掌握基础知识点。今天本篇文章带大家了解《并发容器分片扫描技术详解》，主要介绍了，希望对大家的知识积累有所帮助，快点收藏起来吧，否则需要时就找不到了！

ConcurrentHashMap迭代器不抛ConcurrentModificationException，因其采用弱一致性快照遍历而非modCount检测；forEach是并行分段扫描，iterator是单线程弱一致遍历；需原子复合操作时应手动分段扫描或用原子方法。

ConcurrentHashMap 迭代器为什么不会抛 ConcurrentModificationException

因为它的迭代器是弱一致性的，不依赖 modCount 机制做修改检测，而是基于创建瞬间的内部结构快照进行遍历。这和 HashMap 或 ArrayList 的 fail-fast 设计完全不同。

• 迭代开始时，Traverser 会按 Segment（JDK7）或 table 桶数组（JDK8+）分段扫描，每个段只读取当前可见的节点链/树
• 遍历时其他线程对同一桶的 put/remove 不会影响当前迭代流程——新节点可能被跳过，已删除节点可能仍被访问到
• 没有全局锁、也不检查版本号，所以绝不会因并发修改而中断或抛出 ConcurrentModificationException

forEach(BiConsumer) 和 entrySet().iterator() 的行为差异在哪

两者都“能用”，但底层逻辑和适用场景完全不同：前者是并行分段扫描，后者是单线程弱一致性遍历。

• forEach() 底层调用 Traverser 并发分片处理，适合只读聚合（如统计、日志打印），但不能在 lambda 中调用 computeIfAbsent、remove 等写操作，否则可能触发 IllegalStateException
• entrySet().iterator() 返回的是传统迭代器，虽不抛异常，但遍历中若其他线程修改了正在访问的桶，该次迭代仍用旧引用，不会重试或刷新
• 二者都不保证看到最新状态；如果业务要求“必须看到所有刚插入的元素”，就得换方案——比如先 keySet().toArray() 再逐个 get，或改用外部同步

什么时候该放弃迭代器，改用 mappingCount() + 手动分段扫描

当你要在遍历中做原子性复合操作（比如“查 key → 删 key → 记录日志”），又不想锁整个 map 时，标准迭代器就力不从心了。

• size() 有误差、mappingCount() 更准但仍是估算值，不能当判断依据；真正需要精确控制遍历粒度时，得自己按桶索引分段走
• JDK8+ 可用 newKeySet().spliterator() 或直接操作 table 数组（不推荐），但更稳妥的是用 forEach 配合 computeIfPresent 或 replaceAll 这类原子方法
• 典型踩坑：用 for (Entry e : map.entrySet()) 做 map.remove(e.getKey()) —— 这不是线程安全的删除，只是删掉了当前线程看到的副本，别的线程可能还在用这个 key 做计算

computeIfAbsent 在并发遍历中重复初始化的真相

它不是 bug，是设计使然：两次 get + 一次加锁内检查之间存在竞态窗口，多个线程可能同时进入 mappingFunction。

• 现象：map.computeIfAbsent(key, k -> new ExpensiveObject(k)) 可能创建多个实例，尤其在高并发首次访问时
• 原因：第一次 get 未命中 → 加锁 → 再次 get 仍未命中 → 执行函数 → 插入；但两个线程几乎同时通过第一次检查，就会各自执行构造逻辑
• 解法不是加锁，而是让 mappingFunction 幂等：比如返回 FutureTask 缓存（JDK9+ 推荐）、或用 putIfAbsent + 初始化后置校验

分片扫描的本质，是用“状态滞后”换“吞吐提升”。你越想确保每次遍历都反映最新全量数据，就越接近用 Collections.synchronizedMap 那种全局锁模式——这不是 ConcurrentHashMap 的设计目标。

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