java中map的線程安全問題

Map用於存儲「key-value」元素對，它將一個key映射到一個並且只能是惟一的一個value。 Map可使用多種實現方式，HashMap的實現採用的是hash表；而TreeMap採用的是紅黑樹。

** java.util包提供了大量集合類。其中最經常使用的集合類有List、Set、Map等。 **

首先，來看下java.util包中Map相關的集合類。Map往下提供了兩個接口：ConcurrentMap和SortedMap。ConcurrentMap是java5中新增的線程安全的Map接口；而SortedMap則是支持排序的Map接口。經常使用的就屬Hashtable、HashMap和TreeMap了。另外，java5新增了HashMap的併發版本ConcurrentHashMap。

** Hashtable 和 HashMap **

Hashtable和HashMap都實現了Map接口，可是Hashtable的實現是基於Dictionary抽象類。

在HashMap中，null能夠做爲鍵，這樣的鍵只有一個；能夠有一個或多個鍵所對應的值爲null。 當get()方法返回null值時，便可以表示HashMap中沒有該鍵，也能夠表示該鍵所對應的值爲null。所以，在HashMap中不能由get()方法來判斷HashMap中是否存在某個鍵， 而應該用containsKey()方法來判斷。而在Hashtable中，不管是key仍是value都不能爲null 。

這兩個類最大的不一樣在於Hashtable是線程安全的，它的方法是同步了的，能夠直接用在多線程環境中,Hashtable中採用的鎖機制是一次鎖住整個hash表，從而同一時刻只能由一個線程對其進行操做；而HashMap則不是線程安全的，在多線程環境中，須要手動實現同步機制。

** 更好的選擇：ConcurrentHashMap **

java5中新增了ConcurrentMap接口和它的一個實現類ConcurrentHashMap,ConcurrentHashMap提供了Hashtable不一樣的鎖機制。 ConcurrentHashMap 在默認併發級別會建立包含 16 個 Segment 對象的數組。每一個 Segment 的成員對象 table 包含若干個散列表的桶。每一個桶是由 HashEntry 連接起來的一個鏈表。若是鍵能均勻散列，每一個 Segment 大約守護整個散列表中桶總數的 1/16。

在 ConcurrentHashMap 中，線程對映射表作讀操做時，通常狀況下不須要加鎖就能夠完成，對容器作結構性修改的操做才須要加鎖。相比較於 HashTable 和由同步包裝器包裝的 HashMap每次只能有一個線程執行讀或寫操做，ConcurrentHashMap 在併發訪問性能上有了質的提升。在理想狀態下，ConcurrentHashMap 能夠支持 16 個線程執行併發寫操做（若是併發級別設置爲 16），及任意數量線程的讀操做。

在迭代方面，ConcurrentHashMap使用了一種不一樣的迭代方式。在這種迭代方式中，當iterator被建立後集合再發生改變就再也不是拋出ConcurrentModificationException， 取而代之的是在改變時new新的數據從而不影響原有的數據 ，iterator完成後再將頭指針替換爲新的數據 ，這樣iterator線程可使用原來老的數據，而寫線程也能夠併發的完成改變。