多线程访问HashMap容易犯的错误

多线程对HashMap的访问有一个容易犯的错误描述如下:HashMap做为一个成员变量通过接口被多个线程获取访问,在一个线程中更新修改,如果读线程和写线程访问的是同一个成员变量,而且线程间没有同步,就会导致数据异常甚至程序崩溃。即使通过线程同步保证对hashmap的读写是串行,也不是很好的方法,一是要使用全局的锁保证线程间的互斥,开销比较大,二是全局锁会造成读或写线程的阻塞等待,体验也不是很好。所以最好的解决方法是,读写hashmap的线程不要访问同一个hashmap对象,修改hashmap的线程在需要对hashmap更新或修改时,创建一个新的hashmap对象,等到修改完毕再将新创建的hashmap赋值给成员变量,这样通过接口获取到hashmap的线程,访问的仍然是之前的hashmap,等到下次重新访问时才会使用最新的修改的hashmap,这样虽然会导致其他读线程访问的可能不是最新的hashmap,但体验上和开销上是最小的。

更新hashmap的类描述如下:

import java.util.HashMap;


public class UpdateThread {

    private HashMap<String,String> mHashMap;

    private void updateHashMap(){
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                HashMap<String,String> hashMap = new HashMap<String,String>();
                //开始更新hashmap
                hashMap.put("test1", "test1");
                //更新hashmap完成
                mHashMap = hashMap;//更新换再赋值
            }
        }).start();
    }

    public HashMap<String,String> getHashMap(){
        return mHashMap;
    }

}
### HashMap与ConcurrentHashMap多线程环境下的区别 #### 1. **线程安全性** `HashMap` 不是线程安全的,在多线程环境下可能会引发数据不一致的问题。如果多个线程同时修改 `HashMap` 的结构(例如增加或删除键值对),可能导致内部的数据结构损坏[^1]。 相比之下,`ConcurrentHashMap` 是专门为多线程场景设计的集合类,它通过分段锁机制来实现高效的并发访问。这意味着即使有多个线程同时操作 `ConcurrentHashMap`,也能保证其一致性而不发生死锁或其他异常情况[^2]。 #### 2. **性能对比** 由于 `HashMap` 缺乏同步控制,因此它的读写速度通常较快;然而一旦引入外部同步措施,则会显著降低效率。而 `ConcurrentHashMap` 虽然提供了内置的线程安全保障功能,但由于采用了更复杂的锁定策略,所以在某些情况下可能不如单一线程下无竞争状态中的普通 `HashMap` 那样高效[^3]。 不过值得注意的是,随着 JDK 版本更新至8及以上版本之后,“红黑树替代链表”的优化使得 CHM 在高并发条件下表现更加优异——当桶内的节点数量超过一定阈值时就会转换成红黑树形式存储,从而减少查找时间复杂度从 O(n) 下降到接近于O(log n)[^4]。 #### 3. **迭代器行为差异** 对于 `HashMap`, 如果在其遍历过程中被其他线程结构性地改变(即除了替换已有映射外的一切变更),那么该迭代器将会抛出 ConcurrentModificationException 异常提示存在非法干扰操作[^5]; 而对于 `ConcurrentHashMap` 来说,尽管允许一边进行 put/remove 操作的同时还能继续完成 foreach 循环等功能调用,但是这种做法并不推荐因为这样容易造成逻辑错误或者难以追踪的结果不确定性等问题出现[^6]. 以下是展示如何创建并初始化这两种类型的简单例子: ```java // 创建一个普通的 HashMap 实例 Map<String, String> hashMap = new HashMap<>(); hashMap.put("key", "value"); // 创建一个支持并发访问的 ConcurrentHashMap 实例 ConcurrentMap<String, String> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<>(); concurrentHashMap.put("key", "value"); ``` #### 4. **适用场景分析** - 当应用程序运行在一个完全受控且不存在任何潜在风险因素影响到共享资源使用的场合里时可以选择使用标准版别的哈希表容器如 HashMap; - 反之则建议采用具备更高鲁棒性的解决方案比如 ConcurrentHashMap 来满足实际需求当中涉及到频繁存取以及动态调整大小等情况的要求[^7]. ---
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