源码解析之为何要用ConcurrentHashMap-编程知识

源码解析之为何要用ConcurrentHashMap

news/2024/9/20 10:50:17/文章来源:https://www.cnblogs.com/zyyjgsj/p/18371452

为什么要用ConcurrentHashMap？

ConcurrentHashMap是JUC包下的一个线程安全的HashMap类，我们都知道多线程的场景下要用ConcurrentHashMap来代替HashMap使用，有没有想过为什么不能用HashMap，为什么能用ConcurrentHashMap呢？下面我通过走源码的方式，带大家看一看其中的一些细节！

HashMap

map数组的一种，JDK1.8中的HashMap以数组+链表/红黑树的形式存在，这里不做过多解释

当我们在执行多线程任务时，若是操作的资源为HashMap类型时就可能会导致程序出现并发异常，如图

点到nextNode这个方法中去看源码，原因很明显，如图

那么，if判断中的两个变量是干什么的呢，为什么这俩变量不相同就要抛出一个异常？

首先，我们看一下我们从创建Hashmap变量到抛出异常这段时间内都做了些什么事情

整个流程的代码如下

public static void main(String[] args) {HashMap<String,String> map = new HashMap<>();for (int i = 0;i < 20; i++){new Thread(()-> {map.put(Thread.currentThread().getName(),new Date().toString());System.out.println(map);},String.valueOf(i)).start();}}

我们点进HashMap的方法中的构造方法能看到，这里只给了loadFactor这个变量一个初始值，也就是我们熟知的加载因子0.75

我们再去看一下put方法都干了些什么

put->putVal

点开后发现，这不就是我们上面看到的if判断中的第一个变量吗？我们点到这个变量的定义的地方可以看到，这是一个int类型的且并未赋值

我们通过这点能得到一个初步的结论，当我们每执行一次put方法的时候，这个值就会进行一次+1的操作

大家可以看到下面还有一个叫afterNodeInsertion的方法，我们点开后发现是一个空方法，再看上边的注释，大概意思是给LinkedHashMap提供的回调的方法，LinkedHashMap是HashMap的一个子类，我们不必理会

然后我们点开println方法

println->valueOf->toString

找到我们HashMap重写的toString方法，我们发现在HashMap中并没有找到被重写的toString方法，那么我们直接去搜一下他的父类

搜查过程中，如果用Ctrl+f搜索整个类，会看到有一条toString查询记录，此处为HashMap的内部类Node的方法，并非HashMap的

发现AbstractMap类中果然重写了toString方法

此处我们终于看到了迭代器，我们再返回HashMap类去看一下entrySet方法都干了啥

因为我们走过了put方法，所以此时HashMap中的entrySet是有内容的，可以看到这里是直接把entrySet返回了

entrySet实际上就是一个Set集合，将我们HashMap中的存储单元Entry放到了里面（HashMap.put）

然后我们通过泛型找到实现集合接口中迭代器方法的位置，又是一个HashMap的内部类，EntrySet

发现又一个没见过的类，我们顺势点开

点开nextNode方法后发现，哎，这不是报错的地儿吗，到现在我们modCount也有了，报错的节点也找到了，还差一个expectedModCount没找到呢，于是在一通检查后，突然想到，会不会在某个构造方法中，回去看了一下EntryIterator也没有自己写构造方法呀，于是打开了他的父类，一下子豁然开朗，直接看图吧

到这，这俩哥们总算找齐了，那么这里问题又来了，给expectedModCount赋的就是modCount的值呀，这俩哥们咋还能不一样呢

答案也浮出水面了，单线程下肯定是不会出问题，可是我们是多线程操作呀，如果A线程刚给完值，B线程跑putVal方法去了，跑完modCount+1了，然后A线程紧接着走到了nextNode方法中，一对比就不对了，然后就抛异常了

所以说HashMap在并发场景下还是很容易出问题的

ConcurrentHashMap

HashMap在多线程的场景下不能用了，不安全呀，于是适配多线程的线程安全的HashMap：ConcurrentHashMap应运而生

然后我们把原代码中的HashMap换成ConcurrentHashMap

public static void main(String[] args) {ConcurrentHashMap<String,String> map = new ConcurrentHashMap<>();for (int i = 0;i < 20; i++){new Thread(()-> {map.put(Thread.currentThread().getName(),new Date().toString());System.out.println(map);},String.valueOf(i)).start();}}

执行了N遍，确实不报错了，每次循环都能打印成功，如此神奇的东西，让我们看看为什么他不报错了

首先点开这个类进去看看