ConcurrentHashmap使用注意事项 分类： java ...

ConcurrentHashmap是jdk1.5之后引入的并发工具集合类，可以将其看作并发效率更高的map，用来替代Hashtable和synchronizedMap，但是ConcurrentHashmap只能保证自身数据在多线程的环境下不被破坏，而并不能保证业务逻辑的正确性。

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举个例子：资源池中经常需要将某个资源放到一个map中缓存起来，等到需要的时候再从map中获取，代码如下：

code1:
private ConcurrentMap records = new ConcurrentHashMap();

private Record getOrCreate(String id) {
    Record rec = records.get(id); //1
    if (rec == null) {
        // record does not yet exist
        Record newRec = new Record(id);
        rec = records.putIfAbsent(id, newRec);
        if (rec == null) {
            // put succeeded, use new value
            rec = newRec;
        }
    }
    return rec;
}

concurrenthashmap实现了concurrentmap接口：

public interface ConcurrentMap<K, V> extends Map<K, V> {
    V putIfAbsent(K key, V value);
    boolean remove(Object key, Object value);
    boolean replace(K key, V oldValue, V newValue);
    V replace(K key, V value);
}

其中特别介绍下putIfAbsent(K key,V value)方法：

将指定key与value关联起来，并且返回和指定key关联的老的value值，如果以前没有value和key关联，返回null

可以看到putIfAbsent方法的作用相当于以下代码：

 if (!map.containsKey(key)) 
      return map.put(key, value);
  else
       return map.get(key);

唯一区别就是putIfAbsent是原子操作
在code1这个例子中虽然使用了Concurrenthashmap，但是也有问题，问题出在1处，多个线程可能会创建多个newRec，可能会引发后续错误。
要避免这种资源的多次创建,可以使用double checked的方式实现，在资源池场景可以使用Double checked保证我们资源仅被创建一次 ，同时尽量降低同步的代价：

private ConcurrentMap records = new ConcurrentHashMap();

private Record getOrCreate(String id) {
    Record rec = records.get(id);
    if (rec == null) {
        synchronized (this) {
            rec = records.get(id);
            if (rec == null) {
                // record does not yet exist
                Record newRec = new Record(id);
                rec = records.putIfAbsent(id, newRec);
                if (rec == null) {
                    // put succeeded, use new value
                   rec = newRec;
                }
            }
        }
    }
    return rec;
}

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Concurrenthashmap支持在运行时修改修改集合，而不抛出ConcurrentModificationException异常。举一个例子：

package com.journaldev.util;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ConcurrentHashMapExample {

    public static void main(String[] args) {

        //ConcurrentHashMap
        Map myMap = new ConcurrentHashMap();
        myMap.put("1", "1");
        myMap.put("2", "1");
        myMap.put("3", "1");
        myMap.put("4", "1");
        myMap.put("5", "1");
        myMap.put("6", "1");
        System.out.println("ConcurrentHashMap before iterator: "+myMap);
        Iterator it = myMap.keySet().iterator();

        while(it.hasNext()){
            String key = it.next();
            if(key.equals("3")) myMap.put(key+"new", "new3");
        }
        System.out.println("ConcurrentHashMap after iterator: "+myMap);

        //HashMap
        myMap = new HashMap();
        myMap.put("1", "1");
        myMap.put("2", "1");
        myMap.put("3", "1");
        myMap.put("4", "1");
        myMap.put("5", "1");
        myMap.put("6", "1");
        System.out.println("HashMap before iterator: "+myMap);
        Iterator it1 = myMap.keySet().iterator();

        while(it1.hasNext()){
            String key = it1.next();
            if(key.equals("3")) myMap.put(key+"new", "new3");
        }
        System.out.println("HashMap after iterator: "+myMap);
    }

}

运行结果如下：

ConcurrentHashMap before iterator: {1=1, 5=1, 6=1, 3=1, 4=1, 2=1}
ConcurrentHashMap after iterator: {1=1, 3new=new3, 5=1, 6=1, 3=1, 4=1, 2=1}
HashMap before iterator: {3=1, 2=1, 1=1, 6=1, 5=1, 4=1}
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.HashMap$HashIterator.nextEntry(HashMap.java:793)
    at java.util.HashMap$KeyIterator.next(HashMap.java:828)
    at com.test.ConcurrentHashMapExample.main(ConcurrentHashMapExample.java:44)

查看输出，很明显ConcurrentHashMap可以支持向map中添加新元素，而HashMap则抛出了ConcurrentModificationException。事实上，集合对象的迭代器提供快速失败（Fail-Fast）的机制，即修改集合对象结构或者元素数量都会使迭代器触发这个异常。

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Concurrenthashmap的简要总结

1. 在读取数据的时候不需要加锁，因为public V get(Object key)方法不涉及到锁
2. put、remove方法涉及到锁，但是也并一定有锁争用，因为Concurrenthashmap是分段加锁的，如果要获取的对象正好不在同一个段（segment）上，也就不会存在争夺锁的情况，Concurrenthashmap默认有16个段
3. ConcurrentHashMap允许一边更新、一边遍历，也就是说在Iterator对象遍历的时候，ConcurrentHashMap也可以进行remove,put操作，且遍历的数据会随着remove,put操作产出变化

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