ConcurrentMap是Java中支持高并发的线程安全Map接口,其常用实现ConcurrentHashMap通过CAS和synchronized机制提供高效并发访问,具备putIfAbsent、remove、replace、computeIfAbsent、merge等原子操作方法,适用于缓存、计数器等多线程读写场景,迭代器为弱一致性,推荐在高并发环境下使用以替代同步包装的Map。

在Java中,ConcurrentMap 是一个提供线程安全操作的Map接口,位于 java.util.concurrent 包下。它继承自 Map 接口,并增加了一系列支持高并发环境下的原子操作方法。相比使用 synchronized 包装的普通 HashMap 或使用 Collections.synchronizedMap(),ConcurrentMap 在性能和安全性上更具优势,特别适用于多线程读写频繁的场景。
常用实现类:ConcurrentHashMap
最常用的 ConcurrentMap 实现是 ConcurrentHashMap。它通过分段锁(JDK 1.7)或CAS+synchronized(JDK 1.8 及以后)机制实现高效的并发访问。
创建 ConcurrentHashMap 示例:
ConcurrentMap关键原子操作方法说明
ConcurrentMap 提供了一些保证原子性的方法,避免手动加锁,提升代码简洁性和安全性。
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putIfAbsent(K key, V value):
如果当前键没有映射值(或映射为 null),则插入该键值对,返回之前的值。常用于避免重复写入。
Integer result = map.putIfAbsent("user1", 100);
if (result == null) {
System.out.println("成功插入 user1");
} else {
System.out.println("已存在值:" + result);
}
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remove(Object key, Object value):
仅当键对应的值与传入值相等时才删除,保证删除操作的原子性。
boolean removed = map.remove("user1", 100);
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replace(K key, V oldValue, V newValue):
只有当键存在且当前值等于旧值时,才替换为新值。
boolean replaced = map.replace("user1", 100, 150);
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computeIfAbsent(K key, Function mappingFunction):
若键不存在,则通过函数计算值并放入Map,常用于缓存加载。
map.computeIfAbsent("user2", k -> loadFromDatabase(k));
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computeIfPresent(K key, BiFunction remappingFunction):
如果键存在,则根据旧值计算新值并更新。
map.computeIfPresent("user1", (k, v) -> v + 1);
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merge(K key, V value, BiFunction mergeFunction):
将新值与现有值合并,若无则直接放入,有则用函数合并。
// 合并计数器
map.merge("counter", 1, Integer::sum);
迭代与并发安全注意事项
ConcurrentMap 的迭代器是弱一致性(weakly consistent)的,不会抛出 ConcurrentModificationException,但不保证反映最新的写入操作。
遍历示例:
for (Map.Entry注意:不要在迭代过程中依赖实时一致性,适合读多写少或容忍短暂延迟的场景。
适用场景与性能建议
- 高并发环境下多个线程同时读写Map数据。
- 缓存系统、计数器、状态管理等需要线程安全的数据结构。
- 尽量使用提供的原子方法(如 putIfAbsent、merge),避免先get再put这类非原子操作。
- JDK 1.8 后的 ConcurrentHashMap 性能优秀,锁粒度更细,推荐替代旧的同步方式。










