0

0

详解TreeMap与ConcurrentSkipListMap的选型_单线程排序与并发排序

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-02-13 09:41:19

|

588人浏览过

|

来源于php中文网

原创

单线程场景应优先选treemap,concurrentskiplistmap因并发设计导致构造重、插入慢20%~30%、size()为o(log n)遍历操作;多线程高频写+排序需求时才适用后者。

详解treemap与concurrentskiplistmap的选型_单线程排序与并发排序

单线程下别用 ConcurrentSkipListMap,纯属浪费

TreeMap 在单线程场景下性能稳定、内存占用低、GC 压力小;而 ConcurrentSkipListMap 为支持并发额外维护多层索引节点、引入 CAS 和锁字段,导致构造更重、插入慢约 20%~30%,且 size() 是遍历链表的 O(log n) 操作(不是 O(1)),频繁调用会拖慢整体节奏。

常见错误现象:ConcurrentSkipListMap 被误用于日志聚合、配置加载、本地缓存初始化等单线程流程,结果吞吐没提升,反而 GC 次数上升、响应变长。

  • 判断依据很简单:整个 Map 生命周期内是否只在一个线程里被创建、填充、读取?是 → 用 TreeMap
  • 若后续可能被多线程读,但写只发生一次(如启动时加载),可用 Collections.unmodifiableSortedMap(new TreeMap(...)),安全又轻量
  • 不要因为“它带 Concurrent 就觉得更高级”——就像不给自行车装涡轮增压

高并发写+排序需求,ConcurrentSkipListMap 是目前最稳选择

当多个线程持续往有序结构里 putremoveceilingKeysubMap 时,TreeMap 即使套上 Collections.synchronizedSortedMap,也会因全局锁变成串行瓶颈;而 ConcurrentSkipListMap 的跳表结构天然支持局部加锁:插入只锁前驱/后继节点,查找完全无锁,实测在 8 线程以上写负载下吞吐高出 3~5 倍。

使用场景举例:

觅果·Migo
觅果·Migo

AI学习、科研创新加速平台

下载
  • 实时风控系统中按时间戳排序的事件窗口(put(timestamp, event) + headMap(now - 60s, true)
  • 分布式任务调度器里按优先级+提交时间双排序的任务队列
  • 高频行情数据按价格档位做并发聚合(键为 price,值为 AtomicLong 订单量)

注意:ConcurrentSkipListMap 的排序依赖 Comparable 或构造时传入的 Comparator,且该比较器必须是线程安全的(不能含可变状态或共享缓存)。

size()containsValue() 是两个隐藏性能陷阱

ConcurrentSkipListMap.size() 不是原子计数,而是从头遍历所有数据节点并累加——它的时间复杂度是 O(log n),但常数项大,尤其在写入频繁时还可能遇到“懒删除”节点,实际耗时波动明显。同理,containsValue() 必须全表扫描,无法利用排序优势,和 HashMap 完全不是一回事。

  • 替代方案:ConcurrentSkipListMap 本身不提供高效 value 查询,真需要查 value,应额外维护一个 ConcurrentHashMap<value key></value> 反向索引
  • 如果只是想确认“有没有某个 key”,用 containsKey(key) ——这是 O(log n) 且无锁的
  • 避免在循环或高频定时任务里调用 size();如需监控大小,考虑用 AtomicLong 手动计数(配合自定义 wrapper)

迭代器弱一致性,遍历时删改要格外小心

ConcurrentSkipListMapentrySet().iterator() 是弱一致性的:它不会抛 ConcurrentModificationException,但也不保证看到所有已提交的修改——可能跳过刚插入的项,也可能看到已删除的残留节点(“幽灵节点”)。这和 TreeMap 的 fail-fast 迭代器完全不同。

  • 安全做法:遍历中只读,删改操作另起逻辑(比如先收集待删 key,遍历完再批量 removeAll
  • 若必须边遍历边删,用 forEach + computeIfPresent 等原子方法,而不是 iterator.remove()(它不支持)
  • 范围视图如 subMaptailMap 返回的也是弱一致性视图,其迭代行为同样不可预测

跳表不是银弹,它的优势集中在“高并发写+强排序语义”的交叉点上;一旦离开这个象限——比如纯读多写少、或排序要求其实可以妥协(用 ConcurrentHashMap + 外部排序),就该立刻换掉。选型时盯住真实线程模型和操作分布,比背时间复杂度公式管用得多。

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
什么是分布式
什么是分布式

分布式是一种计算和数据处理的方式,将计算任务或数据分散到多个计算机或节点中进行处理。本专题为大家提供分布式相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

387

2023.08.11

分布式和微服务的区别
分布式和微服务的区别

分布式和微服务的区别在定义和概念、设计思想、粒度和复杂性、服务边界和自治性、技术栈和部署方式等。本专题为大家提供分布式和微服务相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

244

2023.10.07

php中foreach用法
php中foreach用法

本专题整合了php中foreach用法的相关介绍,阅读专题下面的文章了解更多详细教程。

162

2025.12.04

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

653

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

325

2025.12.24

java多线程相关教程合集
java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

23

2026.01.21

C++多线程相关合集
C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程,阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

24

2026.01.21

C# 多线程与异步编程
C# 多线程与异步编程

本专题深入讲解 C# 中多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括线程池管理、Task 类的使用、async/await 异步编程模式、并发控制与线程同步、死锁与竞态条件的解决方案。通过实际项目,帮助开发者掌握 如何在 C# 中构建高并发、低延迟的异步系统,提升应用性能和响应速度。

89

2026.02.06

c语言 数据类型
c语言 数据类型

本专题整合了c语言数据类型相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

24

2026.02.12

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号