Java并发编程之详解ConcurrentHashMap类

前言

由于Java程序员常用的HashMap的操作方法不是同步的，所以在多线程环境下会导致存取操作数据不一致的问题，Map接口的另一个实现类Hashtable 虽然是线程安全的，但是在多线程下执行效率很低。为了解决这个问题，在java 1.5版本中引入了线程安全的集合类ConcurrentMap。

java.util.concurrent.ConcurrentMap接口是Java集合类框架提供的线程安全的map，这意味着多线程同时访问它，不会影响map中每一条数据的一致性。ConcurrentMap接口有两个实现类ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap，经常被使用的是ConcurrentHashMap，我们来重点关注它。

一、创建ConcurrentHashMap对象

通过下面的代码创建ConcurrentHashMap

// 创建容量为8，负载系数为0.6的ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap<Key, Value> numbers = new ConcurrentHashMap<>(8, 0.6f);

使用上面的代码，我们创建一个叫做numbers的ConcurrentHashMap对象。

• Key - 用于关联Map中每个元素的唯一标识
• Value - Map中每个元素，可以通过key值获取value

需要我们特别注意的是new ConcurrentHashMap<>(8, 0.6).

• capacity容量 - 第一个参数表示这个map的容量是8，也就是说这个对象可以存储8个键值对
• loadFactor负载因子 - 这个map对象的负载因子是 0.6. 这意味着，每当我们的哈希表被填满60%的时候，条目就会被移动到一个新的哈希表，其容量大小是原来哈希表的两倍。

默认容量与负载因子
我们还可以通过下面的代码初始化一个ConcurrentHashMap对象，默认情况下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 键值对数据
• putAll(map) - 把另一个map中的所有entries插入到当前的map中
• putIfAbsent(K,V) - 向map中插入key/value 键值对数据，如果该键值对的key在map不存在则插入数据，否则不做操作。

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ConcurrentHashMap 用于保存偶数
        ConcurrentHashMap<String, Integer> evenNumbers = new ConcurrentHashMap<>();

        // 使用put()方法插入数据
        evenNumbers.put("Two", 2);
        evenNumbers.put("Four", 4);

        // 使用putIfAbsent()插入数据
        evenNumbers.putIfAbsent("Six", 6);
        System.out.println("偶数集合ConcurrentHashMap: " + evenNumbers);

        //创建ConcurrentHashMap用于保存整数
        ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
        numbers.put("One", 1);

        // 使用putAll()插入数据
        numbers.putAll(evenNumbers);
        System.out.println("整数集合ConcurrentHashMap: " + numbers);
    }
}

输出结果：

偶数集合ConcurrentHashMap: {Six=6, Four=4, Two=2}
整数集合ConcurrentHashMap: {Six=6, One=1, Four=-4, Two=2}

2.2.批量获取ConcurrentHashMap 元素

• entrySet()- 获取 map中key/value 键值对集合
• keySet()- 获取map中所有的key的集合
• values()- 获取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);

        // 获取 map中key/value 键值对集合
        System.out.println("Key/Value mappings: " + numbers.entrySet());

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

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

输出结果

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. 获取指定Key元素的value值

• get() - 获取指定key元素的value值，如果key不存在返回null
• getOrDefault() - 获取指定key元素的value值，如果key不存在返回一个指定的默认值

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);

        // 获取指定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);

        // 获取指定key元素的value值，如果key不存在返回一个指定的默认值
        int value2 = numbers.getOrDefault("Five", 5);
        System.out.println("Using getOrDefault(): " + value2);
    }
}

输出结果

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

2.4.移除ConcurrentHashMap中的元素

• remove(key) - 根据指定的key删除map中的元素，并将该元素返回
• remove(key, value) - 只有当map中存在指定的键映射到指定的值时，才会从map中删除条目，并返回一个布尔值。返回true表示删除成功，否则表示map中没有这个键值对。

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);

        // 根据指定的key删除map中的元素，并将该元素返回
        int value = numbers.remove("Two");
        System.out.println("Removed value: " + value);

        // 只有当map中存在指定的键映射到指定的值时，才会从map中删除条目，并返回一个布尔值。
        boolean result = numbers.remove("Three", 3);
        System.out.println("Is the entry {Three=3} removed? " + result);

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

输出结果

ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
Removed value: 2
Is the entry {Three=3} removed? True
Updated ConcurrentHashMap: {One=1}

到此这篇关于Java并发编程之详解ConcurrentHashMap类的文章就介绍到这了,更多相关Java ConcurrentHashMap内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！