Collections.synchronizedMap()、ConcurrentHashMap、Hashtable之间的区别 为什么要比较Hashtable、SynchronizedMap()、Co

Collections.synchronizedMap()、ConcurrentHashMap、Hashtable之间的区别

为什么要比较Hashtable、SynchronizedMap()、ConcurrentHashMap之间的关系？因为常用的HashMap是非线程安全的，不能满足在多线程高并发场景下的需求。
那么为什么说HashTable是线程不安全的？具体参阅关于java集合类HashMap的理解

如何线程安全的使用HashMap

了解了 HashMap 为什么线程不安全，那现在看看如何线程安全的使用 HashMap。这个无非就是以下三种方式：
Hashtable
ConcurrentHashMap
Synchronized Map
 

Hashtable

那先说说Hashtable，Hashtable源码中是使用 

synchronized

 来保证线程安全的，比如下面的 get 方法和 put 方法：

public synchronized V get(Object key) {
// 省略实现
}
public synchronized V put(K key, V value) {
// 省略实现
}

所以当一个线程访问 HashTable 的同步方法
124a3
时，其他线程如果也要访问同步方法，会被阻塞住。举个例子，当一个线程使用 put 方法时，另一个线程不但不可以使用 put 方法，连 get 方法都不可以，好霸道啊！！！so~~，效率很低，现在基本不会选择它了。

Collections.synchronizedMap()

看了一下源码，synchronizedMap()的实现还是很简单的。

1 // synchronizedMap方法
2 public static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m) {
3        return new SynchronizedMap<>(m);
4    }
5 // SynchronizedMap类
6 private static class SynchronizedMap<K,V>
7        implements Map<K,V>, Serializable {
8        private static final long serialVersionUID = 1978198479659022715L;
9
10        private final Map<K,V> m;     // Backing Map
11        final Object      mutex;        // Object on which to synchronize
12
13        SynchronizedMap(Map<K,V> m) {
14            this.m = Objects.requireNonNull(m);
15            mutex = this;
16        }
17
18        SynchronizedMap(Map<K,V> m, Object mutex) {
19            this.m = m;
20            this.mutex = mutex;
21        }
22
23        public int size() {
24            synchronized (mutex) {return m.size();}
25        }
26        public boolean isEmpty() {
27            synchronized (mutex) {return m.isEmpty();}
28        }
29        public boolean containsKey(Object key) {
30            synchronized (mutex) {return m.containsKey(key);}
31        }
32        public boolean containsValue(Object value) {
33            synchronized (mutex) {return m.containsValue(value);}
34        }
35        public V get(Object key) {
36            synchronized (mutex) {return m.get(key);}
37        }
38
39        public V put(K key, V value) {
40            synchronized (mutex) {return m.put(key, value);}
41        }
42        public V remove(Object key) {
43            synchronized (mutex) {return m.remove(key);}
44        }
45        // 省略其他方法
46 }

从源码中可以看出调用 synchronizedMap() 方法后会返回一个 SynchronizedMap 类的对象，而在 SynchronizedMap 类中使用了 synchronized 同步关键字来保证对 Map 的操作是线程安全的。

ConcurrentHashMap

Spring的源码中有很多使用ConcurrentHashMap的地方。具体参阅》》》》》》》》。需要注意的是，上面博客是基于 Java 7 的，和8有区别,在8中 CHM 摒弃了 Segment（锁段）的概念，而是启用了一种全新的方式实现,利用CAS算法。
下面通过一个具体例子看看Collections.synchronizedMap()和ConcurrentHashMap哪个性能更高。

1 public class Test {
2
3     public final static int THREAD_POOL_SIZE = 5;
4
5     public static Map<String, Integer> crunchifyHashTableObject = null;
6     public static Map<String, Integer> crunchifySynchronizedMapObject = null;
7     public static Map<String, Integer> crunchifyConcurrentHashMapObject = null;
8
9     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
10
11         // Test with Hashtable Object
12         crunchifyHashTableObject = new Hashtable<>();
13         crunchifyPerformTest(crunchifyHashTableObject);
14
15         // Test with synchronizedMap Object
16         crunchifySynchronizedMapObject = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Integer>());
17         crunchifyPerformTest(crunchifySynchronizedMapObject);
18
19         // Test with ConcurrentHashMap Object
20         crunchifyConcurrentHashMapObject = new ConcurrentHashMap<>();
21         crunchifyPerformTest(crunchifyConcurrentHashMapObject);
22
23     }
24
25     public static void crunchifyPerformTest(final Map<String, Integer> crunchifyThreads) throws InterruptedException {
26
27         System.out.println("Test started for: " + crunchifyThreads.getClass());
28         long averageTime = 0;
29         for (int i = 0; i < 5; i++) {
30
31             long startTime = System.nanoTime();
32             ExecutorService crunchifyExServer = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_POOL_SIZE);
33
34             for (int j = 0; j < THREAD_POOL_SIZE; j++) {
35                 crunchifyExServer.execute(new Runnable() {
36                     @SuppressWarnings("unused")
37                     @Override
38                     public void run() {
39
40                         for (int i = 0; i < 500000; i++) {
41                             Integer crunchifyRandomNumber = (int) Math.ceil(Math.random() * 550000);
42
43                             // Retrieve value. We are not using it anywhere
44                             Integer crunchifyValue = crunchifyThreads.get(String.valueOf(crunchifyRandomNumber));
45
46                             // Put value
47                             crunchifyThreads.put(String.valueOf(crunchifyRandomNumber), crunchifyRandomNumber);
48                         }
49                     }
50                 });
51             }
52
53             // Make sure executor stops
54             crunchifyExServer.shutdown();
55
56             // Blocks until all tasks have completed execution after a shutdown request
57             crunchifyExServer.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.DAYS);
58
59             long entTime = System.nanoTime();
60             long totalTime = (entTime - startTime) / 1000000L;
61             averageTime += totalTime;
62             System.out.println("2500K entried added/retrieved in " + totalTime + " ms");
63         }
64         System.out.println("For " + crunchifyThreads.getClass() + " the average time is " + averageTime / 5 + " ms\n");
65     }
66 }

结果显示，ConcurrentHashMap性能是明显优于Hashtable和SynchronizedMap的,ConcurrentHashMap花费的时间比前两个的一半还少。