Java 可以从一个线程转移到另一个线程的锁

我正在寻找一种锁类型，其中持有锁的线程可以将它传递给它选择的另一个线程

以下是我想要它的原因：

• 我有一个类似于

  ConcurrentHashMap

  的类-一个被划分为多个段的专门集合
• 大多数修改只需要锁定一个段。有些需要锁定两个段（特别是修改关键点，使其从一个段移动到另一个段）
• 大多数读取不需要锁定-一个易失性读取通常就足够了，但如果修改计数检查失败，偶尔搜索需要一次锁定所有段
• 搜索在多个线程中完成（通过

  ThreadPoolExecutor

  ）
• 搜索功能必须具有所有段的一致视图（例如，在从一个段移动到另一个段时，不得遗漏条目）
• 搜索任务（针对单个段）可能随时中断

现在我正在考虑在主线程中调用搜索方法的情况，发现它需要锁定所有段。所有的段锁必须由主线程同时持有（以确保没有干扰），但不是由主线程执行更新，而是工作线程之一。因此，一旦主线程知道它有一个一致的快照，我就试图让它“传递”锁

我们过去对整个集合使用一个锁，但随着它变得越来越大，对于小的更新，会有太多的争用和不可接受的高延迟

解锁和重新锁定（在重入锁定上）是不安全的-另一个线程可能会在工作线程开始搜索之前修改段

普通的

信号灯

可以处理不同线程的锁定和解锁。随后出现的问题是谁应该释放信号量-工作线程需要一种方法来表示它已经拥有锁的所有权（因为它可能在这一点之前或之后抛出异常，并且主线程需要知道是否要清理）单元测试也很棘手，因为您永远不知道信号量的获取或释放是否发生在正确的线程中

如果锁可以在其他方法中以可重入方式使用（不在线程之间传递），这将是一个额外的好处

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我想需要一个

信号量

和一个

原子布尔

或

原子参考

的组合，但是快速的谷歌搜索并没有显示任何例子。有什么理由不应该使用这种方法吗？

反向使用读/写锁可能有效。在这种习惯用法中，读锁持有者执行对数据结构的并发写入（例如，数组中的独立插槽）。写锁用于获取独占访问以执行一致读取（例如，对数组求和）。这是一个很少使用的习语，但在那些古怪的情况下却很优雅。你的问题有点难以解决，但这至少可以为具体的解决方案提供一些灵感。我怀疑，如果理解得更深入，这个问题可以简化，这样经典的解决方案就更合适了

并发最适合于简单模型。考虑到您描述的长度和模型的复杂性，我建议您尝试简化您的需求。我认为它更有可能高效地工作。我所知道的唯一唤醒特定线程的方法是Unsafe.park（）和Unsafe.unpark（线程），但我不建议直接使用这些方法。如果您只需要一个可以传递的“锁”，为什么不使用令牌传递机制，将每个段锁作为令牌，并将其逐字传递？如果集合搜索时间足够长，此令牌甚至可以是一个文件，该文件充当锁。主线程可以简单地将“锁”交给工作线程。是否可以通过使用具有关联“更新”的持久结构创建新结构而不是就地修改来以无锁方式对此进行建模？您描述的是一个解决方案，而不是您正在解决的根本问题，因此很难提出一个解决方案。正如我所说，阅读

ConcurrentHashMap

的源代码可能会更清楚。我的类非常类似，只是当它执行与

包含（对象）

等效的操作时，它会搜索（可能）不同线程中的每个段。我会看看我是否可以调整这个问题使它更清楚。我认为你的解决方案会奏效。我理解技术方面，但不理解行为方面。为什么要移动钥匙？为什么必须搜索（例如，为什么不使用ConcurrentSkipListMap）？是什么契约使它不同于普通映射？键没有单一的自然顺序。此搜索操作进行“模糊”比较，必须检查段中的每个元素，以查找最近的几个匹配项。修改密钥有时会更改其哈希代码，使其属于不同的段。我必须以原子方式移动它，以确保它在移动时不会被遗漏在搜索之外。好吧，那么版本控制是解决这个问题的经典方法。这是通过使用持久数据结构或复制副本来完成的，其中事务（放置/删除/移动）被重放（例如，更新提交到写入队列）。后者可以通过使用读写器锁来支持并发搜索，在读写器锁中，当有待重播的更新时，将获取写入器锁。这两种方法都允许搜索不阻止其他写入程序，而反向读/写锁将阻止其他写入程序（但可以进行检查并使其最小化）。