JAVA 中集合ConcurrentMap

来源:https://www.cnblogs.com/kenx/archive/2020/01/20/12218105.html

在JAVA中集合是一種比較基礎重要的數據結構,對集合的常用操作,不同集合直接的比較是非常重要的,這裡ConcurrentHashMap是一個線程安全並且效率非常高的集合,主要講解這裡如何去使用這個集合,和集合的效率比較 ...


ConcurrentMap


ConcurrentMap,它是一個介面,是一個能夠支持併發訪問的java.util.map集合
在原有java.util.map介面基礎上又新提供了4種方法,進一步擴展了原有Map的功能

public interface ConcurrentMap<K, V> extends Map<K, V> {

    //插入元素
    V putIfAbsent(K key, V value);

    //移除元素
    boolean remove(Object key, Object value);

    //替換元素
    boolean replace(K key, V oldValue, V newValue);

    //替換元素
    V replace(K key, V value);
}
  • V putIfAbsent(K key, V value);

與原有put方法不同的是,putIfAbsent方法中如果插入的key相同,則不替換原有的value值;

  • boolean remove(Object key, Object value);

與原有remove方法不同的是,新remove方法中增加了對value的判斷,如果要刪除的key--value不能與Map中原有的key--value對應上,則不會刪除該元素;

  • boolean replace(K key, V oldValue, V newValue);

增加了對value值的判斷,如果key--oldValue能與Map中原有的key--value對應上,才進行替換操作;

  • V replace(K key, V value);

與上面的replace不同的是,此replace不會對Map中原有的key--value進行比較,如果key存在則直接替換返回原來的value值

實現類

其實,對於ConcurrentMap來說,我們更關註Map本身的操作,在併發情況下是如何實現數據安全的。在java.util.concurrent包中,ConcurrentMap的實現類主要以ConcurrentHashMap為主。接下來,我們具體來看下。

ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是一個線程安全,並且是一個高效的HashMap。當然HashTable已經是一個線程安全的map但是效率很低內部實現是在每個方法加上了synchronized鎖

由於synchronized鎖加在了HashTable的每一個方法上,所以這個鎖就是HashTable本身--this。那麼,可想而知HashTable的效率是如何,安全是保證了,但是效率卻損失了。

無論執行哪個方法,整個哈希表都會被鎖住,只有其中一個線程執行完畢,釋放所,下一個線程才會執行。無論你是調用get方法,還是put方法皆是如此;

public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V> 
    implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable {
    
    public synchronized int size() {...}

    public synchronized boolean isEmpty() {...}

    public synchronized V get(Object key) {...}

    public synchronized V put(K key, V value) {...}
}

ConcurrentHashMap在ConcurrentHashMap中,每一個ConcurrentHashMap都包含了一個Segment數組,在Segment數組中每一個Segment對象則又包含了一個HashEntry數組,而在HashEntry數組中,每一個HashEntry對象保存K-V數據的同時又形成了鏈表結構,此時與HashMap結構相同。

在多線程中,每一個Segment對象守護了一個HashEntry數組,當對ConcurrentHashMap中的元素修改時,在獲取到對應的Segment數組角標後,都會對此Segment對象加鎖,之後再去操作後面的HashEntry元素,這樣每一個Segment對象下,都形成了一個小小的HashMap,在保證數據安全性的同時,又提高了同步的效率。只要不是操作同一個Segment對象的話,就不會出現線程等待的問題!

參考

https://www.jianshu.com/p/8f7b2cd34c47


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