Java并发：并发线程仅删除元素时的HashMap与ConcurrentHashMap

Question

我有一个创建 HashMap 的主线程，向其中添加多个可运行对象，然后启动每个可运行对象（将 HashMap 传递给每个对象）。可运行对象在即将完成处理之前从映射中移除其对象。

我想知道在这种情况下是否有任何理由使用 ConcurrentHashMap（而不是 HashMap） - 可运行对象在地图上执行的唯一操作是将自己从地图中移除。在这种情况下是否存在需要使用 ConcurrentHashMap 的并发性考虑？

主线程

private final Map<Integer, Consumer> runnableMap = new HashMap<>();

Runnable runnable;

for (int i = 1; i <= NUM_RUNNABLES; i++) {
    runnable = new Consumer(i, runnableMap);
    runnableMap.put(i, runnable);
    executionContext.execute(runnable);
}

消费者实现 Runnable

private final Integer consumerNumber;
private final Map<Integer, Consumer> runnableMap;

public Consumer(int consumerNumber, final Map<Integer, Consumer> runnableMap){
    this.consumerNumber = consumerNumber;
    this.runnableMap = runnableMap;
}

public void run() {
    :::
    // business logic
    :::
    // Below remove is the only operation this thread executes on the map
    runnableMap.remove(consumerNumber);
}

Answer 1

如果您这样做的原因是为了跟踪线程完成，为什么不使用 CountdownLatch？不确定 HashMap 是否只能在删除时出现并发问题，我建议仅在您的代码不会因任何可能的问题而中断时才使用它，或者使用 ConcurrentHashMap。

Answer 2

javadoc of HashMap 说：

请注意，此实现不是 同步。

如果多个线程访问一个哈希映射 并发，并且至少有一个线程修改了映射 在结构上，它必须在外部同步。 （一种 结构修改是添加或删除一个的任何操作 或更多映射；仅更改与键关联的值 一个实例已经包含的不是结构的 修改。）这通常是通过同步来完成的 一些自然封装地图的对象。

如上所述，删除是一种结构变化，必须使用同步。

另外，在Hashmap的removeNode()方法中（由remove()方法调用），modCount变量自增，负责ConcurrentModificationException。因此，如果您在不同步的情况下删除元素，您可能会遇到此异常。

因此您必须使用ConcurrentHashMap。

Answer 3

您询问了HashMap 和ConcurrentHashMap 之间的区别，但还有一个额外的数据结构需要考虑：Hashtable。每个都有差异和权衡。您需要评估哪个最适合您的预期用途。

• HashMap 是不同步的，因此如果有多个线程可以读取或写入它，您的结果将无法预测。 HashMap 也允许 null 作为键或值。

• Hashtable 已同步，不支持空键或空值。来自the Hashtable Javadoc：

  Hashtable 已同步。如果不需要线程安全的实现，建议使用 HashMap 代替 Hashtable。如果需要线程安全的高并发实现，那么建议使用 ConcurrentHashMap 代替 Hashtable。

• ConcurrentHashMap 是线程安全的，不允许将 null 用作键或值。