在本教程中，我们将借助示例学习Java ConcurrentHashMap类及其操作。
Java集合框架的ConcurrentHashMap类提供了线程安全的映射。 也就是说，多个线程可以一次访问该映射，而不会影响映射中条目的一致性。
它继承了ConcurrentMap接口。
创建一个ConcurrentHashMap
为了创建并发的哈希图，我们必须先导入java.util.concurrent.ConcurrentHashMap包。导入包后，就可以在Java中创建并发哈希映射。
//ConcurrentHashMap具有容量8和负载因子0.6 ConcurrentHashMap<Key, Value> numbers = new ConcurrentHashMap<>(8, 0.6f);
在上面的代码中，我们创建了一个名为numbers的并发哈希映射。
这里，
Key - 用于关联map中每个元素（值）的唯一标识符
Value - map中与键相关联的元素
注意语句 new ConcurrentHashMap<>(8, 0.6)。在这里，第一个参数是capacity，第二个参数是loadFactor。
capacity -该映射的容量为8。意味着，它可以存储8个条目。
loadFactor-此map的负载因子为0.6。这意味着，只要我们的哈希表填充了60％，条目就会移到新哈希表中，其大小是原始哈希表的两倍。
默认容量和负载因子
无需定义其容量和负载因子就可以创建并发哈希图。例如，
// 具有默认容量和负载因子的ConcurrentHashMap ConcurrentHashMap<Key, Value> numbers1 = new ConcurrentHashMap<>();
默认，
map的容量将为 16
负载因子将为 0.75
从其他映射创建ConcurrentHashMap
这是我们如何创建包含其他映射的所有元素的并发哈希映射。
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.HashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// 创建偶数的hashmap
HashMap<String, Integer> evenNumbers = new HashMap<>();
evenNumbers.put("Two", 2);
evenNumbers.put("Four", 4);
System.out.println("HashMap: " + evenNumbers);
//从其他映射创建并发hashmap
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>(evenNumbers);
numbers.put("Three", 3);
System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);
}
}输出结果
HashMap: {Four=4, Two=2}
ConcurrentHashMap: {Four=4, Two=2, Three=3}ConcurrentHashMap的方法
ConcurrentHashMap类提供了允许我们在映射上执行各种操作的方法。
将元素插入ConcurrentHashMap
put() - 将指定的键/值映射插入到映射中
putAll() - 将指定映射的所有条目插入此map
putIfAbsent() - 如果映射中不存在指定的键，则将指定的键/值映射插入到map中
例如，
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建偶数的ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap<String, Integer> evenNumbers = new ConcurrentHashMap<>();
// 使用 put()
evenNumbers.put("Two", 2);
evenNumbers.put("Four", 4);
// 使用 putIfAbsent()
evenNumbers.putIfAbsent("Six", 6);
System.out.println("偶数的ConcurrentHashMap: " + evenNumbers);
//Creating ConcurrentHashMap of numbers
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
numbers.put("One", 1);
// 使用 putAll()
numbers.putAll(evenNumbers);
System.out.println("ConcurrentHashMap的数字为: " + numbers);
}
}输出结果
偶数的ConcurrentHashMap: {Six=6, Four=4, Two=2}
ConcurrentHashMap的数字为: {Six=6, One=1, Four=-4, Two=2}访问ConcurrentHashMap元素
1.使用entrySet()，keySet()和values()
entrySet() - 返回一组所有键/值映射的集合
keySet() - 返回map所有键的集合
values() - 返回map所有值的集合
例如，
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
numbers.put("One", 1);
numbers.put("Two", 2);
numbers.put("Three", 3);
System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);
// 使用 entrySet()
System.out.println("Key/Value 映射: " + numbers.entrySet());
// 使用 keySet()
System.out.println("Keys: " + numbers.keySet());
// 使用 values()
System.out.println("Values: " + numbers.values());
}
}输出结果
ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
Key/Value 映射: [One=1, Two=2, Three=3]
Keys: [One, Two, Three]
Values: [1, 2, 3]2.使用get()和getOrDefault()
get() - 返回与指定键关联的值。如果找不到键，则返回null。
getOrDefault() - 返回与指定键关联的值。如果找不到键，则返回指定的默认值。
例如，
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
numbers.put("One", 1);
numbers.put("Two", 2);
numbers.put("Three", 3);
System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);
// 使用 get()
int value1 = numbers.get("Three");
System.out.println("使用get(): " + value1);
// 使用 getOrDefault()
int value2 = numbers.getOrDefault("Five", 5);
System.out.println("使用getOrDefault(): " + value2);
}
}输出结果
ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
使用get(): 3
使用getOrDefault(): 5删除ConcurrentHashMap元素
remove(key) - 返回并从映射中删除与指定键关联的条目
remove(key, value) - 仅当指定键映射到指定值并返回布尔值时，才从映射中删除条目
例如，
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
numbers.put("One", 1);
numbers.put("Two", 2);
numbers.put("Three", 3);
System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);
//单参数删除方法
int value = numbers.remove("Two");
System.out.println("被删除的值: " + value);
// 具有两个参数的删除方法
boolean result = numbers.remove("Three", 3);
System.out.println("条目 {Three=3} 被删除? " + result);
System.out.println("更新后的ConcurrentHashMap: " + numbers);
}
}输出结果
ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
被删除的值: 2
条目 {Three=3} 被删除? True
更新后的ConcurrentHashMap: {One=1}ConcurrentHashMap的批量操作方法
ConcurrentHashMap类提供了可以安全地应用于并行的map不同的批量操作方法。
1. forEach()方法
forEach()方法遍历我们的条目并执行指定的函数。
它包含两个参数。
parallelismThreshold -它指定在映射中并行执行多少个元素操作之后。
transformer -这将在将数据传递到指定函数之前转换数据。
例如，
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
numbers.put("One", 1);
numbers.put("Two", 2);
numbers.put("Three", 3);
System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);
//forEach()不包含传递的函数
numbers.forEach(4, (k, v) -> System.out.println("key: " + k + " value: " + v));
// forEach()传递指定函数
System.out.print("Values are ");
numbers.forEach(4, (k, v) -> v, (v) -> System.out.print(v + ", "));
}
}输出结果
ConcurrentHashMap: {One = 1, Two = 2, Three = 3}
key: One value: 1
key: Two value: 2
key: Three value: 3
Values are 1, 2, 3,在上面的程序中，我们使用了并行阈值4。这意味着，如果映射包含4个条目，则该操作将并行执行。
forEach()方法的变体
forEachEntry() - 为每个条目执行指定的函数
forEachKey() - 为每个键执行指定的函数
forEachValue() - 为每个值执行指定的函数
2. search()方法
search()方法基于指定的函数搜索map并返回匹配的条目。
这里，指定的函数决定搜索什么条目。
它还包含一个可选参数parallelThreshold。并行阈值指定在映射中有多少元素之后并行执行操作。
例如，
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
numbers.put("One", 1);
numbers.put("Two", 2);
numbers.put("Three", 3);
System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);
// 使用 search()
String key = numbers.search(4, (k, v) -> {return v == 3 ? k: null;});
System.out.println("被搜索的值: " + key);
}
}输出结果
ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
被搜索的值: Threesearch()方法的变体
searchEntries() - 搜索函数应用于键/值映射
searchKeys() - 搜索函数仅适用于按键
searchValues() - 搜索函数仅应用于值
3. reduce()方法
reduce()方法累积（聚集）映射中的每个条目。 当我们需要所有条目来执行一项常见任务（例如添加映射的所有值）时，可以使用此方法。
它包含两个参数。
parallelismThreshold -它指定在有多少元素之后，map中的操作将并行执行。
transformer - 这将在数据传递给指定函数之前对数据进行转换。
例如，
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
class Main {
public static void main(String[] args) {
ConcurrentHashMap<String, Integer> numbers = new ConcurrentHashMap<>();
numbers.put("One", 1);
numbers.put("Two", 2);
numbers.put("Three", 3);
System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers);
// 使用 search()
int sum = numbers.reduce(4, (k, v) -> v, (v1, v2) -> v1 + v2);
System.out.println("所有值的总和: " + sum);
}
}输出结果
ConcurrentHashMap: {One=1, Two=2, Three=3}
所有值的总和: 6在上面的程序中，请注意以下语句
numbers.reduce(4, (k, v) -> v, (v1, v2) -> v1+v2);
这里，
4 是并行阈值
(k, v) -> v是一个转换函数。它将键/值映射仅转换为值。
(v1, v2) -> v1+v2 是计算大小函数。它收集所有值并将所有值相加。
reduce()方法的变体
reduceEntries() - 返回使用指定的reducer函数收集所有条目的结果
reduceKeys() - 返回使用指定的reducer函数收集所有键的结果
reduceValues() - 返回使用指定的reducer函数收集所有值的结果
ConcurrentHashMap和HashMap 的区别
以下是ConcurrentHashMap和HashMap之间的一些区别，
ConcurrentHashMap是线程安全的集合。也就是说，多个线程可以同时访问和修改它。
ConcurrentHashMap提供用于批量操作的方法，例如forEach()，search()和reduce()。
为什么选择ConcurrentHashMap？
ConcurrentHashMap类允许多个线程修改操作并发进行。
默认情况下，并发哈希映射分为16段。这就是为什么允许16个线程同时修改映射的原因。但是，一次可以访问任意数量的线程。
如果指定的键已经存在，则putIfAbsent()方法将不会覆盖映射中的条目。