Java ConcurrentHashMap

V tomto kurzu se pomocí příkladů dozvíme o třídě Java ConcurrentHashMap a jejích operacích.

ConcurrentHashMapTřída sbírek rámce Java poskytuje thread-safe mapu. To znamená, že více vláken může přistupovat k mapě najednou, aniž by to ovlivnilo konzistenci záznamů na mapě.

Implementuje rozhraní ConcurrentMap.

Vytvořte ConcurrentHashMap

Aby bylo možné vytvořit souběžnou hashmapu, musíme java.util.concurrent.ConcurrentHashMapnejprve importovat balíček. Jakmile naimportujeme balíček, je možné vytvořit souběžné hashmapy v Javě.

 // ConcurrentHashMap with capacity 8 and load factor 0.6 ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(8, 0.6f);

Ve výše uvedeném kódu jsme vytvořili souběžnou hashmapu pojmenovaná čísla.

Tady,

  • Klíč - jedinečný identifikátor používaný k přidružení každého prvku (hodnoty) na mapě
  • Hodnota - prvky spojené s klíči na mapě

Všimněte si části new ConcurrentHashMap(8, 0.6). Zde je prvním parametrem kapacita a druhým parametrem je loadFactor .

  • kapacita - kapacita této mapy je 8. To znamená, že může uložit 8 záznamů.
  • loadFactor - Faktor zatížení této mapy je 0,6. To znamená, že kdykoli je naše hash tabulka naplněna o 60%, položky jsou přesunuty do nové hash tabulky s dvojnásobnou velikostí původní hash tabulky.

Výchozí kapacita a faktor zatížení

Je možné vytvořit souběžnou hashmapu bez definování její kapacity a faktoru zatížení. Například,

 // ConcurrentHashMap with default capacity and load factor ConcurrentHashMap numbers1 = new ConcurrentHashMap();

Ve výchozím stavu,

  • kapacita mapy bude 16
  • činitel zatížení bude 0,75

Vytváření ConcurrentHashMap z jiných map

Zde je způsob, jak můžeme vytvořit souběžnou hashmapu obsahující všechny prvky jiných map.

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; import java.util.HashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( // Creating a hashmap of even numbers HashMap evenNumbers = new HashMap(); evenNumbers.put("Two", 2); evenNumbers.put("Four", 4); System.out.println("HashMap: " + evenNumbers); // Creating a concurrent hashmap from other map ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(evenNumbers); numbers.put("Three", 3); System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers); ) )

Výstup

 HashMap: (čtyři = 4, dva = 2) ConcurrentHashMap: (čtyři = 4, dva = 2, tři = 3)

Metody ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMapTřída poskytuje metody, které nám umožní provádět různé operace na mapě.

Vložit prvky do ConcurrentHashMap

  • put() - vloží zadané mapování klíče / hodnoty do mapy
  • putAll() - vloží všechny položky ze zadané mapy na tuto mapu
  • putIfAbsent() - vloží mapování určeného klíče / hodnoty do mapy, pokud zadaný klíč na mapě není

Například,

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( // Creating ConcurrentHashMap of even numbers ConcurrentHashMap evenNumbers = new ConcurrentHashMap(); // Using put() evenNumbers.put("Two", 2); evenNumbers.put("Four", 4); // Using putIfAbsent() evenNumbers.putIfAbsent("Six", 6); System.out.println("ConcurrentHashMap of even numbers: " + evenNumbers); //Creating ConcurrentHashMap of numbers ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(); numbers.put("One", 1); // Using putAll() numbers.putAll(evenNumbers); System.out.println("ConcurrentHashMap of numbers: " + numbers); ) )

Výstup

 ConcurrentHashMap sudých čísel: (Six = 6, Four = 4, Two = 2) ConcurrentHashMap of numbers: (Six = 6, One = 1, Four = -4, Two = 2)

Přístup k prvkům ConcurrentHashMap

1. Pomocí entrySet (), keySet () a hodnot ()

  • entrySet() - vrátí sadu všech mapování klíčů / hodnot mapy
  • keySet() - vrátí sadu všech klíčů mapy
  • values() - vrací sadu všech hodnot mapy

Například,

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(); numbers.put("One", 1); numbers.put("Two", 2); numbers.put("Three", 3); System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers); // Using entrySet() System.out.println("Key/Value mappings: " + numbers.entrySet()); // Using keySet() System.out.println("Keys: " + numbers.keySet()); // Using values() System.out.println("Values: " + numbers.values()); ) )

Výstup

 ConcurrentHashMap: (Jeden = 1, Dva = 2, Tři = 3) Mapování klíčů / hodnot: (Jeden = 1, Dva = 2, Tři = 3) Klávesy: (Jeden, Dva, Tři) Hodnoty: (1, 2, 3 )

2. Používání get () a getOrDefault ()

  • get()- Vrátí hodnotu spojenou se zadaným klíčem. Vrátí se, nullpokud klíč nebyl nalezen.
  • getOrDefault()- Vrátí hodnotu spojenou se zadaným klíčem. Vrátí zadanou výchozí hodnotu, pokud klíč nebyl nalezen.

Například,

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(); numbers.put("One", 1); numbers.put("Two", 2); numbers.put("Three", 3); System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers); // Using get() int value1 = numbers.get("Three"); System.out.println("Using get(): " + value1); // Using getOrDefault() int value2 = numbers.getOrDefault("Five", 5); System.out.println("Using getOrDefault(): " + value2); ) )

Výstup

 ConcurrentHashMap: (Jeden = 1, Dva = 2, Tři = 3) Použití get (): 3 Použití getOrDefault (): 5

Odeberte prvky ConcurrentHashMap

  • remove(key) - vrátí a odebere z mapy položku spojenou se zadaným klíčem
  • remove(key, value) - removes the entry from the map only if the specified key mapped to the specified value and return a boolean value

For example,

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(); numbers.put("One", 1); numbers.put("Two", 2); numbers.put("Three", 3); System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers); // remove method with single parameter int value = numbers.remove("Two"); System.out.println("Removed value: " + value); // remove method with two parameters boolean result = numbers.remove("Three", 3); System.out.println("Is the entry (Three=3) removed? " + result); System.out.println("Updated ConcurrentHashMap: " + numbers); ) )

Output

 ConcurrentHashMap: (One=1, Two=2, Three=3) Removed value: 2 Is the entry (Three=3) removed? True Updated ConcurrentHashMap: (One=1)

Bulk ConcurrentHashMap Operations

The ConcurrentHashMap class provides different bulk operations that can be applied safely to concurrent maps.

1. forEach() Method

The forEach() method iterates over our entries and executes the specified function.

It includes two parameters.

  • parallelismThreshold - It specifies that after how many elements operations in a map are executed in parallel.
  • transformer - This will transform the data before the data is passed to the specified function.

For example,

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(); numbers.put("One", 1); numbers.put("Two", 2); numbers.put("Three", 3); System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers); // forEach() without transformer function numbers.forEach(4, (k, v) -> System.out.println("key: " + k + " value: " + v)); // forEach() with transformer function System.out.print("Values are "); numbers.forEach(4, (k, v) -> v, (v) -> System.out.print(v + ", ")); ) )

Output

 ConcurrentHashMap: (One = 1, Two = 2, Three = 3) key: One value: 1 key: Two value: 2 key: Three value: 3 Values are 1, 2, 3,

In the above program, we have used parallel threshold 4. This means if the map contains 4 entries, the operation will be executed in parallel.

Variation of forEach() Method

  • forEachEntry() - executes the specified function for each entry
  • forEachKey() - executes the specified function for each key
  • forEachValue() - executes the specified function for each value

2. search() Method

The search() method searches the map based on the specified function and returns the matched entry.

Here, the specified function determines what entry is to be searched.

It also includes an optional parameter parallelThreshold. The parallel threshold specifies that after how many elements in the map the operation is executed in parallel.

For example,

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(); numbers.put("One", 1); numbers.put("Two", 2); numbers.put("Three", 3); System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers); // Using search() String key = numbers.search(4, (k, v) -> (return v == 3 ? k: null;)); System.out.println("Searched value: " + key); ) )

Output

 ConcurrentHashMap: (One=1, Two=2, Three=3) Searched value: Three

Variants of search() Method

  • searchEntries() - search function is applied to key/value mappings
  • searchKeys() - search function is only applied to the keys
  • searchValues() - search function is only applied to the values

3. reduce() Method

The reduce() method accumulates (gather together) each entry in a map. This can be used when we need all the entries to perform a common task, like adding all the values of a map.

It includes two parameters.

  • parallelismThreshold - It specifies that after how many elements, operations in a map are executed in parallel.
  • transformer - This will transform the data before the data is passed to the specified function.

For example,

 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; class Main ( public static void main(String() args) ( ConcurrentHashMap numbers = new ConcurrentHashMap(); numbers.put("One", 1); numbers.put("Two", 2); numbers.put("Three", 3); System.out.println("ConcurrentHashMap: " + numbers); // Using search() int sum = numbers.reduce(4, (k, v) -> v, (v1, v2) -> v1 + v2); System.out.println("Sum of all values: " + sum); ) )

Output

 ConcurrentHashMap: (One=1, Two=2, Three=3) Sum of all values: 6

In the above program, notice the statement

 numbers.reduce(4, (k, v) -> v, (v1, v2) -> v1+v2);

Here,

  • 4 is a parallel threshold
  • (k, v) -> v is a transformer function. It transfers the key/value mappings into values only.
  • (v1, v2) -> v1+v2 is a reducer function. It gathers together all the values and adds all values.

Variants of reduce() Method

  • reduceEntries() - returns the result of gathering all the entries using the specified reducer function
  • reduceKeys() - returns the result of gathering all the keys using the specified reducer function
  • reduceValues() - returns the result of gathering all the values using the specified reducer function

ConcurrentHashMap vs HashMap

Here are some of the differences between ConcurrentHashMap and HashMap,

  • ConcurrentHashMap is a thread-safe collection. That is, multiple threads can access and modify it at the same time.
  • ConcurrentHashMap provides methods for bulk operations like forEach(), search() and reduce().

Why ConcurrentHashMap?

  • ConcurrentHashMapTřída umožňuje více vláken přístup k jeho záznamů současně.
  • Ve výchozím nastavení je souběžná hashmap rozdělena do 16 segmentů . To je důvod, proč 16 vláken může současně upravovat mapu. K mapě však může přistupovat libovolný počet vláken najednou.
  • putIfAbsent()Metoda nebude přepsat položky v mapě, pokud je zadaný klíč již existuje.
  • Poskytuje vlastní synchronizaci.

Zajímavé články...