在Java里如何使用ConcurrentHashMap实现线程安全Map_Java并发集合应用说明

ConcurrentHashMap 更适合高并发场景因其采用分段锁（JDK 7）或 CAS + synchronized 锁单个 Node（JDK 8+），读操作无锁、写操作细粒度加锁，吞吐量远高于全表锁的 Hashtable 或 synchronizedMap；但仅保证单方法原子性，复合操作需用 putIfAbsent、computeIfAbsent 等原子方法，且 mappingFunction 应轻量无副作用。

ConcurrentHashMap 为什么比 Hashtable 和 synchronizedMap 更适合高并发场景

因为 ConcurrentHashMap 不是对整个 map 加锁，而是采用分段锁（JDK 8+ 改为 CAS + synchronized 锁单个 Node），读操作完全无锁，写操作只锁对应桶（bucket），吞吐量远高于 Hashtable（全表锁）或 Collections.synchronizedMap(new HashMap())（所有方法都套用同一把对象锁）。

常见错误是误以为“线程安全 = 可以随便用”，结果在复合操作（如先 get 再 put）中仍出现竞态——ConcurrentHashMap 保证单个方法原子性，不保证多步逻辑原子性。

• 高频读 + 低频写：默认构造即可，new ConcurrentHashMap()
• 已知容量且写较多：预估初始容量并指定 concurrencyLevel（JDK 7）或直接用 initialCapacity（JDK 8+，内部自动计算）
• 避免用 size() 做条件判断——它返回的是近似值；需精确计数应改用 mappingCount()

putIfAbsent、computeIfAbsent 这些方法怎么选才不踩坑

它们是解决“检查后插入”这类复合操作的原子方案，但行为差异明显：

• putIfAbsent(key, value)：仅当 key 不存在时插入 固定值，value 不会重新计算
• computeIfAbsent(key, mappingFunction)：key 不存在时才调用函数生成 value，且该函数只执行一次（即使多个线程同时触发）
• merge(key, value, remappingFunction)：key 存在则用函数合并新旧值，不存在则直接 put

典型误用：computeIfAbsent 的 mappingFunction 里做了 I/O 或耗时操作——一旦多个线程争抢同一个 key，只有一个线程执行函数，其余阻塞等待，可能引发线程饥饿。应确保函数轻量、无副作用。

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ConcurrentHashMap> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.computeIfAbsent("users", k -> new ArrayList<>()).add("alice"); // 安全

遍历时用 entrySet() 还是 forEach？迭代器是否支持 remove()

ConcurrentHashMap 的迭代器是弱一致性的（weakly consistent）：不抛 ConcurrentModificationException，可反映创建迭代器之后的部分修改（但不保证看到全部），也不阻塞写操作。

• 不要在遍历中调用 remove() 或 put() 修改当前 key —— 虽不报错，但行为不可靠
• 需要边遍历边删除？用 computeIfPresent(key, (k,v) -> null) 或 remove(key) 单独调用
• 批量处理推荐 forEach(BiConsumer) 或 replaceAll(BiFunction)，它们内部按 segment 分批处理，性能更好

map.forEach((k, v) -> {
    if (v.isEmpty()) {
        map.remove(k); // ✅ 安全：单独 remove
    }
});

与 HashMap 混用时的序列化和类型兼容问题

ConcurrentHashMap 实现了 Serializable，但反序列化后得到的是普通 HashMap 实例（除非显式 new），这会导致后续并发写入出错。

• 序列化前确认：必须用 ConcurrentHashMap 构造反序列化对象，不能依赖默认反序列化逻辑
• 泛型擦除不影响，但注意 ConcurrentHashMap 不允许 null 作为 key 或 value（会抛 NullPointerException），而 HashMap 允许
• 若从 JSON 反序列化（如 Jackson），需注册专用模块或使用 @JsonDeserialize(as = ConcurrentHashMap.class)

最易忽略的一点：JDK 9+ 引入的 Map.ofEntries() 返回的是不可变 map，不能强转成 ConcurrentHashMap——运行时报 ClassCastException。