HashMap Collections.synchronized ConcurrentHashMap

本文探讨了HashMap在并发迭代时可能引发的ConcurrentModificationException异常,并介绍了如何使用Collections.SynchronizedMap()来同步整个容器,以及JDK5.0中新引入的ConcurrentHashMap类如何通过内部独立锁机制解决此问题。

在javadoc中找到这样一段话:

代码
  1. <p>The iterators returned by all of this class's "collection view methods"   
  2. * are <i>fail-fast</i>: if the map is structurally modified at any time after   
  3. * the iterator is created, in any way except through the iterator's own   
  4. <tt>remove</tt> or <tt>add</tt> methods, the iterator will throw a   
  5. <tt>ConcurrentModificationException</tt>.  Thus, in the face of concurrent   
  6. * modification, the iterator fails quickly and cleanly, rather than risking   
  7. * arbitrary, non-deterministic behavior at an undetermined time in the   
  8. * future.  
<script>render_code();</script>
如果hashmap在迭代的同时,被其他线程修改,则会抛出一个ConcurrentModificationException异常,如以下这段程序:
代码
  1. package hashmap;   
  2.   
  3. import java.util.HashMap;   
  4. import java.util.Iterator;   
  5. import java.util.Map;   
  6. import java.util.Set;   
  7. import java.util.Map.Entry;   
  8.   
  9. public class HashMapTest {   
  10.     private static final Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();   
  11.   
  12.     public static void main(String[] args) {   
  13.         try {   
  14.             for (int i = 0; i < 10; i++) {   
  15.                 map.put(i, i);   
  16.             }   
  17.             new Thread() {   
  18.                 @Override  
  19.                 public void run() {   
  20.                     Set<Entry<Integer, Integer>> set = map.entrySet();   
  21.                     synchronized (map) {   
  22.                         Iterator<Entry<Integer, Integer>> it = set.iterator();   
  23.                         while (it.hasNext()) {   
  24.                             Entry<Integer, Integer> en = it.next();   
  25.                             System.out.println(en.getKey());   
  26.                         }   
  27.                     }   
  28.                 }   
  29.             }.start();   
  30.             for (int i = 0; i < 10; i++) {   
  31.                 map.put(i, i);   
  32.             }   
  33.         } catch (Throwable e) {   
  34.             e.printStackTrace();   
  35.         }   
  36.   
  37.     }   
  38. }   
<script>render_code();</script>

 

为了解决这个问题,jdk5.0以前的版本提供了Collections.SynchronizedXX();方法,对已有容器进行同步实现,这样容器在迭代时其他线程就不能同时进行修改了,但是由于Collections.SynchronizedXX()生成的容器把所有方法都进行了同步,其他线程如果只是读取数据也必须等待迭代结束。于是JDK5.0中新加了ConcurrentHashMap类,这个类通过内部独立锁的机制对写操作和读操作分别进行了同步,当一个线程在进行迭代操作时,其他线程也可以同步的读写,Iterator返回的只是某一时点上的,不会抛ConcurrentModificationException异常,比起hashmap效率也不会有太大损失

 

 

参考资料:Java 理论与实践: 构建一个更好的 HashMap

               Java Map 集合类简介

【直流微电网】径向直流微电网的状态空间建模与线性化:一种耦合DC-DC变换器状态空间平均模型的方法 (Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了径向直流微电网的状态空间建模与线性化方法,重点提出了一种基于耦合DC-DC变换器状态空间平均模型的建模策略。该方法通过对系统中多个相互耦合的DC-DC变换器进行统一建模,构建出整个微电网的集中状态空间模型,并在此基础上实施线性化处理,便于后续的小信号分析与稳定性研究。文中详细阐述了建模过程中的关键步骤,包括电路拓扑分析、状态变量选取、平均化处理以及雅可比矩阵的推导,最终通过Matlab代码实现模型仿真验证,展示了该方法在动态响应分析和控制器设计中的有效性。; 适合人群:具备电力电子、自动控制理论基础,熟悉Matlab/Simulink仿真工具,从事微电网、新能源系统建模与控制研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①掌握直流微电网中多变换器系统的统一建模方法;②理解状态空间平均法在非线性电力电子系统中的应用;③实现系统线性化并用于稳定性分析与控制器设计;④通过Matlab代码复现和扩展模型,服务于科研仿真与教学实践。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码逐步理解建模流程,重点关注状态变量的选择与平均化处理的数学推导,同时可尝试修改系统参数或拓扑结构以加深对模型通用性和适应性的理解。
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