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法律研究如何在Java中创建线程安全的ConcurrentHashSet？
在本文中，我们将了解创建线程安全 HashSet 实例的各种可能性，并了解与 HashSet 等效的 ConcurrentHashMap。我们还将研究每种方法的优缺点。
在 JDK8 之前，我们无法创建线程安全的 ConcurrentHashMap，因为 JDK8 中的 java.util.concurrent 包不提供名为 ConcurrentHashSet 的类，添加了两种新的方法，如下所述。ConcurrentHashMap 是允许我们在迭代时修改 Map 的 Map 实现。ConcurrentHashMap 操作是线程安全的。ConcurrentHashMap 不允许键和值为 null。
创建线程安全 ConcurrentHashSet 的方法
当谈到ConcurrentHashSet时，可以通过利用ConcurrentHashMap来创建，它允许使用keySet(defaultValue)和newKeySet()方法来获取一个合适的 Set。这提供了对诸如 contains()、remove() 等函数的访问。
keySet (默认值)
newKeySet()
使用 KeySet(defaultValue) 创建 ConcurrentHashSet
ConcurrentHashMap 类的keySet(defaultValue)方法提供了存储在映射中的键的 Set 视图。该集合由映射本身支持，这意味着对映射的修改将反映在集合中，反之亦然。
语法
public ConcurrentHashMap.KeySetView<K,V> keySet(default_value)
参数
在使用 ConcurrentHashMap 创建集合时传递 default_value
示例
//A Java program to demonstrate the implementation of a ConcurrentHashSet that ensures thread safety.
import java.io.*;
import java.util.*;
public class TutorialsPoint {
public static void main (String[] args) {
ConcurrentHashMap<String,Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("Tutorials",1);
map.put("Point",2);
map.put("Java", 3);
map.put("article on",4);
map.put("Threads", 5);
//Create a Set using concurrenthashmap
Set intialSet = map.keySet(120); //The value 120 is an arbitrary default value
System.out.println("Initial set: " + intialSet);
// The value will remain unchanged as 120
// but no error will be encountered.
intialSet.add("Element");
System.out.println("After removing an element " + intialSet);
//Checking if the set contains if yes we will remove and print the set
if(intialSet.contains("Threads")) {
intialSet.remove("Threads");
System.out.println("After removing an element " + intialSet);
}
}
}
输出
Initial set: [Threads, Java, Tutorials, Point, article on] After removing an element [Threads, Java, Tutorials, Element, Point, article on] After removing an element [Java, Tutorials, Element, Point, article on]
缺点
在尝试向集合添加新元素时，值将保持不变，即我们在创建集合时设置的默认值。
由于我们上面遇到的所有限制，这就是他们引入newKeySet()方法的原因，该方法返回一个由 ConcurrentHashMap 支持的 Set，其中与键关联的值的类型为Boolean。
如何使用 NewKeySet() 创建 ConcurrentHashSet
newKeySet()方法属于 ConcurrentHashMap 类，它生成一个由 ConcurrentHashMap 支持的新集合，其中指定类型的元素映射到 Boolean.TRUE。
语法
public static <K> ConcurrentHashMap.KeySetView<K,Boolean> newKeySet()
下面提供的代码将使我们了解如何使用 newKeySet() 创建 ConcurrentHashSet。为了解决我们在第一种方法中遇到的所有问题，我们现在将使用newkeySet()。
示例
// A Java program to demonstrate the implementation of a ConcurrentHashSet that ensures thread safety.
import java.io.*;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class TutorialsPoint {
public static void main (String[] args) {
// Creating a map
ConcurrentHashMap<String,Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("Tutorials",1);
map.put("Point",2);
map.put("Java", 3);
map.put("article on",4);
map.put("Threads", 5);
Set <String> subjectsSet = ConcurrentHashMap.newKeySet();
subjectsSet.add("Computer Networks");
subjectsSet.add("DBMS");
subjectsSet.add("OS");
// displaying the values of set
System.out.println("before adding an element into subjects set: " + subjectsSet);
//use add() method to insert elements into the set
subjectsSet.add("DSA");
// Print the set again to verify the changes
System.out.println("after adding an element into subjects set: " + subjectsSet);
// we can use utilize contains() method to check presence of an element in a set
if(subjectsSet.contains("DSA"))
System.out.println("Yes it is there");
else
System.out.println("No it is not there");
// we can do it directly like this :subjectsSet.contains("DSA")); it returns boolean value
// To remove an element from a set use remove() method
subjectsSet.remove("OS");
System.out.println("after removing an element from subjects set: " + subjectsSet);
}
}
输出
before adding an element into subjects set: [Computer Networks, OS, DBMS] after adding an element into subjects set: [Computer Networks, DSA, OS, DBMS] Yes it is there after removing an element from subjects set: [Computer Networks, DSA, DBMS]
我们还有其他方法可以创建线程安全的 HashSet，但大多数情况下不使用，而且效率也低于我们上面讨论的方法。
使用 Collections 工具类创建 ConcurrentHashSet
synchronizedSet()方法属于 Java Collections 类，用于获取一个由指定集合支持的同步（线程安全）集合。
在此方法中，我们利用java.util.Collections提供的synchronizedSet()方法来创建一个线程安全的 HashSet 实例。
语法
public static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)
参数
此集合封装在一个同步集合中。
示例
import java.io.*;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
public class TutorialsPoint {
public static void main (String[] args) {
Set<String> names= new HashSet<String>();
//let’s Add values to the set using add()
names.add("Hari");
names.add("Revanth");
names.add("Lokesh");
names.add("Kiran");
//Creating a synchronized set
Set<String> synchronizedSet = Collections.synchronizedSet(names);
System.out.println("Synchronized set is :"+synchronizedSet );
}
}
输出
Synchronized set is :[Revanth, Hari, Kiran, Lokesh]
它比上面讨论的方法效率低。基本上，与实现低级并发机制的 ConcurrentHashMap 相比，synchronizedSet()将 Set 包装到同步装饰器中。
使用 CopyOnWriteArraySet 创建线程安全 Set
用于创建线程安全实现的最后一种方法是 CopyOnWriteArraySet。以下是创建 Set 实例的代码片段。
示例
Set<String> copyOnArraySet = new CopyOnWriteArraySet<>();
copyOnArraySet.add("sample");
以下是一些我们需要考虑的重要属性和缺点：
它使用数组而不是 HashMap 来存储数据，这意味着与采用 O(1) 的 ConcurrentHashMap 相比，contains() 或 remove() 等操作的复杂度为 O(n)。
它适用于非常小的应用程序，我们需要防止线程在遍历期间发生干扰。
光栅不提供擦除变量的操作。
结论
在本文中，我们看到了创建线程安全 Set 实例的各种可能性。最初，我们探讨了在 Java 中创建ConcurrentHashSet，它由 ConcurrentHashMap 支持。以及这些方法之间的区别，当需要线程安全的哈希集时，这应该是首选方法。
最后，我们还讨论了 synchronizedSet()、CopyOnWriteArraySet 方法及其性能缺点。
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