Java并發(fā)編程之詳解ConcurrentHashMap類

更新時間：2021年06月23日 14:39:17 作者：字母哥博客

在之前的文章中已經(jīng)為大家介紹了java并發(fā)編程的工具：BlockingQueue接口、ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue、BlockingDeque接口,本文為系列文章第八篇.需要的朋友可以參考下

前言

由于Java程序員常用的HashMap的操作方法不是同步的，所以在多線程環(huán)境下會導致存取操作數(shù)據(jù)不一致的問題，Map接口的另一個實現(xiàn)類Hashtable 雖然是線程安全的，但是在多線程下執(zhí)行效率很低。為了解決這個問題，在java 1.5版本中引入了線程安全的集合類ConcurrentMap。

java.util.concurrent.ConcurrentMap接口是Java集合類框架提供的線程安全的map，這意味著多線程同時訪問它，不會影響map中每一條數(shù)據(jù)的一致性。ConcurrentMap接口有兩個實現(xiàn)類ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap，經(jīng)常被使用的是ConcurrentHashMap，我們來重點關注它。

一、創(chuàng)建ConcurrentHashMap對象

通過下面的代碼創(chuàng)建ConcurrentHashMap

// 創(chuàng)建容量為8，負載系數(shù)為0.6的ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap<Key, Value> numbers = new ConcurrentHashMap<>(8, 0.6f);

使用上面的代碼，我們創(chuàng)建一個叫做numbers的ConcurrentHashMap對象。

Key - 用于關聯(lián)Map中每個元素的唯一標識
Value - Map中每個元素，可以通過key值獲取value

需要我們特別注意的是new ConcurrentHashMap<>(8, 0.6).

capacity容量 - 第一個參數(shù)表示這個map的容量是8，也就是說這個對象可以存儲8個鍵值對
loadFactor負載因子 - 這個map對象的負載因子是 0.6. 這意味著，每當我們的哈希表被填滿60%的時候，條目就會被移動到一個新的哈希表，其容量大小是原來哈希表的兩倍。

默認容量與負載因子
我們還可以通過下面的代碼初始化一個ConcurrentHashMap對象，默認情況下capacity=16，loadFactor=0.75

ConcurrentHashMap<Key, Value> numbers1 = new ConcurrentHashMap<>();

二、ConcurrentHashMap常用方法

2.1. 向ConcurrentHashMap插入元素

put(K,V) - 向map中插入key/value 鍵值對數(shù)據(jù)
putAll(map) - 把另一個map中的所有entries插入到當前的map中
putIfAbsent(K,V) - 向map中插入key/value 鍵值對數(shù)據(jù)，如果該鍵值對的key在map不存在則插入數(shù)據(jù)，否則不做操作。

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建ConcurrentHashMap 用于保存偶數(shù)
        ConcurrentHashMap<String, Integer> evenNumbers = new ConcurrentHashMap<>();

        // 使用put()方法插入數(shù)據(jù)
        evenNumbers.put("Two", 2);
        evenNumbers.put("Four", 4);

        // 使用putIfAbsent()插入數(shù)據(jù)
        evenNumbers.putIfAbsent("Six", 6);
        System.out.println("偶數(shù)集合ConcurrentHashMap: " + evenNumbers);

        //創(chuàng)建ConcurrentHashMap用于保存整數(shù)
        ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
        numbers.put("One", 1);

        // 使用putAll()插入數(shù)據(jù)
        numbers.putAll(evenNumbers);
        System.out.println("整數(shù)集合ConcurrentHashMap: " + numbers);
    }
}

輸出結果：

偶數(shù)集合ConcurrentHashMap: {Six=6, Four=4, Two=2}
整數(shù)集合ConcurrentHashMap: {Six=6, One=1, Four=-4, Two=2}

2.2.批量獲取ConcurrentHashMap 元素

entrySet()- 獲取 map中key/value 鍵值對集合
keySet()- 獲取map中所有的key的集合
values()- 獲取map中所有的value的集合

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();

        numbers.put("One", 1);
        numbers.put("Two", 2);
        numbers.put("Three", 3);
        System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);

        // 獲取 map中key/value 鍵值對集合
        System.out.println("Key/Value mappings: " + numbers.entrySet());

        // 獲取map中所有的key的集合
        System.out.println("Keys: " + numbers.keySet());

        // 獲取map中所有的value的集合
        System.out.println("Values: " + numbers.values());
    }
}

輸出結果

ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
Key/Value mappings: [One=1, Two=2, Three=3]
Keys: [One, Two, Three]
Values: [1, 2, 3]

2.3. 獲取指定Key元素的value值

get() - 獲取指定key元素的value值，如果key不存在返回null
getOrDefault() - 獲取指定key元素的value值，如果key不存在返回一個指定的默認值

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
        numbers.put("One", 1);
        numbers.put("Two", 2);
        numbers.put("Three", 3);
        System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);

        // 獲取指定key元素的value值，如果key不存在返回null
        int value1 = numbers.get("Three");
        System.out.println("Using get(): " + value1);

        // 獲取指定key元素的value值，如果key不存在返回一個指定的默認值
        int value2 = numbers.getOrDefault("Five", 5);
        System.out.println("Using getOrDefault(): " + value2);
    }
}

輸出結果

ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
Using get(): 3
Using getOrDefault(): 5

2.4.移除ConcurrentHashMap中的元素

remove(key) - 根據(jù)指定的key刪除map中的元素，并將該元素返回
remove(key, value) - 只有當map中存在指定的鍵映射到指定的值時，才會從map中刪除條目，并返回一個布爾值。返回true表示刪除成功，否則表示map中沒有這個鍵值對。

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
        numbers.put("One", 1);
        numbers.put("Two", 2);
        numbers.put("Three", 3);
        System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);

        // 根據(jù)指定的key刪除map中的元素，并將該元素返回
        int value = numbers.remove("Two");
        System.out.println("Removed value: " + value);

        // 只有當map中存在指定的鍵映射到指定的值時，才會從map中刪除條目，并返回一個布爾值。
        boolean result = numbers.remove("Three", 3);
        System.out.println("Is the entry {Three=3} removed? " + result);

        System.out.println("Updated ConcurrentHashMap: " + numbers);
    }
}

輸出結果