Collections.synchronizedMap()与ConcurrentHashMap的区别

Collections.synchronizedMap()与ConcurrentHashMap的区别

2016年12月07日 00:13:14

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    前面文章提到Collections.synchronizedMap()与ConcurrentHashM两者都提供了线程同步的功能。那两者的区别在哪呢？我们们先来看到代码例子。
    下面代码实现一个线程对map进行写操作，另一个线程，读出并打印map数据。

package test.map;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class MapTest2 {

    private static Map<String, Object> map1 = new HashMap<String, Object>();
    private static Map<String, Object> map2 = new Hashtable<String, Object>();
    private static Map<String, Object> map3 = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
    private static Map<String, Object> map4 = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Object>());

    private static Map<String, Object> map = map4;

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    if (map.size() > 0) {
                        for (Map.Entry<String, Object> entry : map.entrySet()) {
                            System.out.println(String.format("%s: %s", entry.getKey(), entry.getValue()));
                        }
                        map.clear();
                    }
                    try {
                        Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {

                for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                    map.put("key" + i, "value" + i);
                    try {
                        Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
}

执行代码，我们发现当类中对象map值取map1,map2,map4时，程序都抛出java.util.ConcurrentModificationException异常。当map=map3时，代码能正常运行。

Collections.synchronizedMap()与ConcurrentHashMap主要区别是：Collections.synchronizedMap()和Hashtable一样，实现上在调用map所有方法时，都对整个map进行同步，而ConcurrentHashMap的实现却更加精细，它对map中的所有桶加了锁。所以，只要要有一个线程访问map，其他线程就无法进入map，而如果一个线程在访问ConcurrentHashMap某个桶时，其他线程，仍然可以对map执行某些操作。这样，ConcurrentHashMap在性能以及安全性方面，明显比Collections.synchronizedMap()更加有优势。同时，同步操作精确控制到桶，所以，即使在遍历map时，其他线程试图对map进行数据修改，也不会抛出ConcurrentModificationException。
    但是，细心的朋友可能发现了，上面的例子，即使map=map3时，最后打印的结果可以并没有100行。由于，不论Collections.synchronizedMap()还是ConcurrentHashMap对map同步的原子操作都是作用的map的方法上，map在读取与清空之间，线程间是不同步的。上面代码的不足在于，我们对这些同步的map过于信任，而忽略了混合操作带来的影响。正确的方法是，把map的读取和清空看成一个原子操作，给整个代码块加锁。

 

    还有一个区别是：ConcurrentHashMap从类的命名就能看出，它必然是个HashMap。而Collections.synchronizedMap()可以接收任意Map实例，实现Map的同步。看这个例子：

package test.map;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class MapTest4 {

    private static void writeMap(Map<String, Object> map) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            map.put("key" + i, "value" + i);
        }
    }

    private static void printMap(Map<String, Object> map) {
        for (Map.Entry<String, Object> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println("key: " + entry.getKey() + ", value: " + entry.getValue());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Object> map1 = new HashMap<String, Object>();
        writeMap(map1);
        printMap(map1);

        System.out.println();

        Map<String, Object> map2 = Collections.synchronizedMap(new TreeMap<String, Object>());
        writeMap(map2);
        printMap(map2);

        System.out.println();

        Map<String, Object> map3 = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
        writeMap(map3);
        printMap(map3);
    }
}

map2由于是个TreeMap，最后打印的结果有按照Key值排序的，而map3显然没法保证结果的有序。