Java 并发 - ConcurrentMap 接口

java.util.concurrent.ConcurrentMap 接口是 Map 接口的子接口，支持对底层 map 变量进行原子操作。它具有 get 和 set 方法，其工作方式类似于对 volatile 变量的读写。也就是说，set 与随后对同一变量的任何 get 之间存在 happens-before 关系。此接口确保线程安全和原子性保证。

ConcurrentMap 方法

序号	方法及描述
1	default V compute(K key, BiFunction<? super K,? super V,? extends V> remappingFunction) 尝试为指定的键及其当前映射值（如果当前没有映射则为 null）计算映射。
2	default V computeIfAbsent(K key, Function<? super K,? extends V> mappingFunction) 如果指定的键尚未与值关联（或映射到 null），则尝试使用给定的映射函数计算其值，并将其输入到此映射中，除非为 null。
3	default V computeIfPresent(K key, BiFunction<? super K,? super V,? extends V> remappingFunction) 如果指定键的值存在且不为 null，则尝试根据键及其当前映射值计算新的映射。
4	default void forEach(BiConsumer<? super K,? super V> action) 对该映射中的每个条目执行给定的操作，直到所有条目都已处理或操作抛出异常。
5	default V getOrDefault(Object key, V defaultValue) 返回指定键映射到的值，如果此映射不包含该键的映射，则返回 defaultValue。
6	default V merge(K key, V value, BiFunction<? super V,? super V,? extends V> remappingFunction) 如果指定的键尚未与值关联或与 null 关联，则将其与给定的非 null 值关联。
7	V putIfAbsent(K key, V value) 如果指定的键尚未与值关联，则将其与给定的值关联。
8	boolean remove(Object key, Object value) 仅当当前映射到给定值时，才删除键的条目。
9	V replace(K key, V value) 仅当当前映射到某个值时，才替换键的条目。
10	boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) 仅当当前映射到给定值时，才替换键的条目。
11	default void replaceAll(BiFunction<? super K,? super V,? extends V> function) 将每个条目的值替换为对该条目调用给定函数的结果，直到所有条目都已处理或函数抛出异常。

示例

以下 TestThread 程序显示了 ConcurrentMap 与 HashMap 的用法。

在线演示

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

public class TestThread {

   public static void main(final String[] arguments) {
      Map<String,String> map = new ConcurrentHashMap<String, String>();

      map.put("1", "One");
      map.put("2", "Two");
      map.put("3", "Three");
      map.put("5", "Five");
      map.put("6", "Six");

      System.out.println("Initial ConcurrentHashMap: " + map);
      Iterator<String> iterator = map.keySet().iterator();

      try { 
         
         while(iterator.hasNext()) {
            String key = iterator.next();
            
            if(key.equals("3")) {
               map.put("4", "Four");
            }
         }
      } catch(ConcurrentModificationException cme) {
         cme.printStackTrace();
      }
      System.out.println("ConcurrentHashMap after modification: " + map);

      map = new HashMap<String, String>();

      map.put("1", "One");
      map.put("2", "Two");
      map.put("3", "Three");
      map.put("5", "Five");
      map.put("6", "Six");

      System.out.println("Initial HashMap: " + map);
      iterator = map.keySet().iterator();

      try {
         
         while(iterator.hasNext()) {
            String key = iterator.next();
            
            if(key.equals("3")) {
               map.put("4", "Four");
            }
         }
         System.out.println("HashMap after modification: " + map);
      } catch(ConcurrentModificationException cme) {
         cme.printStackTrace();
      }
   }  
}

这将产生以下结果。

输出

Initial ConcurrentHashMap: {1 = One, 2 = Two, 3 = Three, 5 = Five, 6 = Six}
ConcurrentHashMap after modification: {1 = One, 2 = Two, 3 = Three, 4 = Four, 5 = Five, 6 = Six}
Initial HashMap: {1 = One, 2 = Two, 3 = Three, 5 = Five, 6 = Six}
java.util.ConcurrentModificationException
	at java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(Unknown Source)
	at java.util.HashMap$KeyIterator.next(Unknown Source)
	at TestThread.main(TestThread.java:48)

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