Java中ConcurrentHashMap是怎么实现线程安全的

这篇文章主要介绍“Java中ConcurrentHashMap是怎么实现线程安全的”，在日常操作中，相信很多人在Java中ConcurrentHashMap是怎么实现线程安全的问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Java中ConcurrentHashMap是怎么实现线程安全的”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

语法：

public class ConcurrentHashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements ConcurrentMap<K,V>, Serializable

其中 K 指的是这个映射所维护的键的类型，V 指的是映射值的类型

ConcurrentHashmap 的需要：

• HashMap虽然有很多优点，但不能用于多线程，因为它不是线程安全的。

• 尽管 Hashtable 被认为是线程安全的，但它也有一些缺点。例如，Hashtable 需要锁定才能读取打开，即使它不影响对象。

• n HashMap，如果一个线程正在迭代一个对象，另一个线程试图访问同一个对象，它会抛出 ConcurrentModificationException，而并发 hashmap 不会抛出 ConcurrentModificationException。

如何使 ConcurrentHashMap 线程安全成为可能？

• java.util.Concurrent.ConcurrentHashMap类通过将map划分为segment来实现线程安全，不是整个对象需要锁，而是一个segment，即一个线程需要一个segment的锁。

• 在 ConcurrenHashap 中，读操作不需要任何锁。

示例 1：

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;

// 扩展Thread类的主类
class GFG extends Thread {

 // 创建静态 HashMap 类对象
 static HashMap m = new HashMap();

 public void run()
 {

  // try 块检查异常
  try {

   // 让线程休眠 3 秒
   Thread.sleep(2000);
  }
  catch (InterruptedException e) {
  }
  System.out.println("子线程更新映射");
  m.put(103, "C");
 }
 public static void main(String arg[])
  throws InterruptedException
 {
  m.put(101, "A");
  m.put(102, "B");
  GFG t = new GFG();
  t.start();
  Set s1 = m.keySet();
  Iterator itr = s1.iterator();
  while (itr.hasNext()) {
   Integer I1 = (Integer)itr.next();
   System.out.println(
    "主线程迭代映射和当前条目是:"
    + I1 + "..." + m.get(I1));
   Thread.sleep(3000);
  }
  System.out.println(m);
 }
}

输出：
主线程迭代映射和当前条目是:101…A
子线程更新映射
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
       at java.base/java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(HashMap.java:1493)
       at java.base/java.util.HashMap$KeyIterator.next(HashMap.java:1516)
       at Main.main(Main.java:30)

输出说明：

上述程序中使用的类扩展了 Thread 类。让我们看看控制流。所以，最初，上面的java程序包含一个线程。当我们遇到语句 Main t= new Main() 时，我们正在为扩展 Thread 类的类创建一个对象。因此，每当我们调用 t.start() 方法时，子线程都会被激活并调用 run() 方法. 现在主线程开始执行，每当子线程更新同一个地图对象时，都会抛出一个名为 ConcurrentModificationException 的异常。    

现在让我们使用 ConcurrentHashMap 来修改上面的程序，以解决上述程序在执行时产生的异常。

示例 2：

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;

class Main extends Thread {
 static ConcurrentHashMap<Integer, String> m
  = new ConcurrentHashMap<Integer, String>();
 public void run()
 {
  try {
   Thread.sleep(2000);
  }
  catch (InterruptedException e) {
  }
  System.out.println("子线程更新映射");
  m.put(103, "C");
 }
 public static void main(String arg[])
  throws InterruptedException
 {
  m.put(101, "A");
  m.put(102, "B");
  Main t = new Main();
  t.start();
  Set<Integer> s1 = m.keySet();
  Iterator<Integer> itr = s1.iterator();
  while (itr.hasNext()) {
   Integer I1 = itr.next();
   System.out.println(
    "主线程迭代映射和当前条目是:"
    + I1 + "..." + m.get(I1));
   Thread.sleep(3000);
  }
  System.out.println(m);
 }
}

输出

主线程迭代映射和当前条目是:101…A
子线程更新映射
主线程迭代映射和当前条目是:102…B
主线程迭代映射和当前条目是:103…C
{101=A, 102=B, 103=C}

输出说明：
上述程序中使用的 Class 扩展了Thread 类。让我们看看控制流，所以我们知道在 ConcurrentHashMap 中，当一个线程正在迭代时，剩余的线程可以以安全的方式执行任何修改。上述程序中主线程正在更新Map，同时子线程也在尝试更新Map对象。本程序不会抛出 ConcurrentModificationException。

Hashtable、Hashmap、ConcurrentHashmap的区别

到此，关于“Java中ConcurrentHashMap是怎么实现线程安全的”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注亿速云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！