java - 下面这段代码存在并发陷阱？？？

Question

曾宪杰的《大型网站系统与Java中间件实践》第一章第1.2.2.3小节给出以下代码示例：

使用HashMap数据被进行统计;

public class TestClass
{
    private HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
    
    public synchronized void add(String key)
    {
        Integer value = map.get(key);
        if(value == null)
        {
            map.put(key, 1);
        }
        else
        {
            map.put(key, value + 1);
        }
    } 
}

使用ConcurrentHashMap保存数据并进行统计;

public class TestClass
{
    private ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
    
    public void add(String key)
    {
        Integer value = map.get(key);
        if(value == null)
        {
            map.put(key, 1);
        }
        else
        {
            map.put(key, value + 1);
        }
    } 
}

使用HashMap时，对add方法加锁，此时该方法是线程安全的，为何换为ConcurrentHashMap之后，原书中说存在并发陷阱？？？

Answer 1

為何換成ConcurrentHashMap之後，還要加鎖add方法？ ？ ？

public void add(String key)
    {
        Integer value = map.get(key);
        if(value == null)
        {
            map.put(key, 1);
        }
        else
        {
            map.put(key, value + 1);
        }
    } 

沒加鎖啊。

EDIT：

確實是存在並發陷阱。考慮一下這種情況：

1. 執行緒A執行map.get(key);if(value == null)得到結果true， 然後交出cpu時間。

2. 此時， 執行緒B也執行到同一個地方， 得到結果也為true， 因為執行緒A還沒執行map.put(key, 1)， 執行緒B執行map.put(key, 1)，此時map中已經有key的值了。

3. 線程A得到CPU時間繼續執行， 因為之前判斷結果是true， 所以線程A又put了一次。最後的結果就是兩個執行緒都執行了一次map.put(key, 1)， 此時key的值依舊為1， 但實際上應該是2。

存在這個問題是原因是， ConcurrentHashMap的單一操作是原子性的， 但是你外部呼叫並不是原子性的， map.get 和map.put 是兩個操作， 相互獨立的操作， 所以你如果要保證線程安全依舊需要在你的程式碼上加鎖， 保證get和put兩個操作的原子性。

Answer 2

ConcurrentHashMap只保證在並發情況下其內部資料能夠保持一致，而這一點HashMap是做不到的。

但是add方法並不是線程安全，因為這是典型的Check-Then-Act或Read-Modify-Write。

你可以思考這樣一個問題，如果一個類別裡的所有field都是線程安全的類，那麼這個類是否線程安全。答案顯然是否定的。