Java ConcurrentHashMap

I denne veiledningen vil vi lære om Java ConcurrentHashMap-klassen og dens operasjoner ved hjelp av eksempler.

Den ConcurrentHashMapklassen av Java samlinger rammeverket gir en tråd-safe kartet. Det vil si at flere tråder kan få tilgang til kartet samtidig uten å påvirke konsistensen til oppføringene på et kart.

Den implementerer ConcurrentMap-grensesnittet.

Opprett et ConcurrentHashMap

For å opprette en samtidig hashmap, må vi først importere java.util.concurrent.ConcurrentHashMappakken. Når vi først har importert pakken, kan du lage samtidige hashmaps i Java.

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

I koden ovenfor har vi opprettet en samtidig hashmap med navn.

Her,

  • Nøkkel - en unik identifikator som brukes til å knytte hvert element (verdi) til et kart
  • Verdi - elementer tilknyttet nøkler i et kart

Legg merke til delen new ConcurrentHashMap(8, 0.6). Her er den første parameteren kapasitet og den andre parameteren loadFactor .

  • kapasitet - Kapasiteten til dette kartet er 8. Det betyr at det kan lagre 8 oppføringer.
  • loadFactor - Lastfaktoren på dette kartet er 0,6. Dette betyr at når hash-tabellen vår fylles med 60%, flyttes oppføringene til en ny hash-tabell med dobbel størrelse på den opprinnelige hash-tabellen.

Standard kapasitet og lastfaktor

Det er mulig å lage en samtidig hashmap uten å definere kapasitet og belastningsfaktor. For eksempel,

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

Som standard

  • kapasiteten til kartet vil være 16
  • lastfaktoren vil være 0,75

Opprette ConcurrentHashMap fra andre kart

Slik kan vi lage en samtidig hashmap som inneholder alle elementene i andre kart.

 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); ) )

Produksjon

 HashMap: (Fire = 4, To = 2) Samtidig HashKart: (Fire = 4, To = 2, Tre = 3)

Metoder for ConcurrentHashMap

Den ConcurrentHashMapklassen inneholder metoder som tillater oss å utføre ulike operasjoner på kartet.

Sett inn elementer i ConcurrentHashMap

  • put() - setter inn den spesifiserte nøkkel- / verdikartleggingen på kartet
  • putAll() - setter inn alle oppføringene fra spesifisert kart til dette kartet
  • putIfAbsent() - setter inn den angitte nøkkel- / verdikartleggingen på kartet hvis den angitte nøkkelen ikke er til stede på kartet

For eksempel,

 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); ) )

Produksjon

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

Få tilgang til ConcurrentHashMap Elements

1. Bruke entrySet (), keySet () og verdier ()

  • entrySet() - returnerer et sett med all nøkkel- / verdikartlegging av kartet
  • keySet() - returnerer et sett med alle tastene på kartet
  • values() - returnerer et sett med alle verdiene på kartet

For eksempel,

 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()); ) )

Produksjon

 ConcurrentHashMap: (One = 1, Two = 2, Three = 3) Key / Value mappings: (One = 1, Two = 2, Three = 3) Keys: (One, Two, Three) Verdier: (1, 2, 3 )

2. Bruke get () og getOrDefault ()

  • get()- Returnerer verdien som er knyttet til den angitte nøkkelen. Returnerer nullhvis nøkkelen ikke blir funnet.
  • getOrDefault()- Returnerer verdien som er knyttet til den angitte nøkkelen. Returnerer den angitte standardverdien hvis nøkkelen ikke blir funnet.

For eksempel,

 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); ) )

Produksjon

 ConcurrentHashMap: (One = 1, Two = 2, Three = 3) Bruke get (): 3 Bruke getOrDefault (): 5

Fjern ConcurrentHashMap Elements

  • remove(key) - returnerer og fjerner oppføringen tilknyttet den angitte nøkkelen fra kartet
  • 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?

  • Den ConcurrentHashMapklasse kan flere tråder for å få tilgang til oppføringene samtidig.
  • Som standard er samtidig hashmap delt inn i 16 segmenter . Dette er grunnen til at 16 tråder får lov til å endre kartet samtidig. Et hvilket som helst antall tråder kan imidlertid få tilgang til kartet om gangen.
  • Den putIfAbsent()metoden vil ikke overstyre oppføring i kartet hvis den angitte nøkkelen allerede eksisterer.
  • Det gir sin egen synkronisering.

Interessante artikler...