如何在Java 8中创建线程安全的ConcurrentHashSet？

在JDK 8之前，还没有办法在Java中创建大型的线程安全的ConcurrentHashSet。 java.util.concurrent包甚至没有一个名为ConcurrentHashSet的类，但是从JDK 8开始，您可以使用新添加的keySet（默认值）和newKeySet（）方法来创建由ConcurrentHashMap支持的ConcurrentHashSet。与战术解决方案不同，例如将并发哈希映射与伪值一起使用或使用映射的设置视图，您无法在其中添加新元素。 JDK 8的keySet（defaultValue）和newKeySet（）方法返回的Set是一个合适的集合，您还可以在其中添加新元素以及执行其他set操作，例如contains（），remove（）等。这些方法仅在ConcurrentHashMap类中可用，而在ConcurrentMap接口中不可用，因此您需要使用ConcurrentHashMap变量来保存引用，或者需要使用类型转换来强制转换存储在ConcurrentMAp变量中的ConcurrentHashMap对象。

Java并发API具有流行的Collection类的并发版本，例如ArrayList的CopyOnArrayList，HashMap的ConcurrentHahsMap和HashSet的CopyOnWriteArraySet，但是Java中没有类似ConcurrentHashSet的东西。即使CopyOnWriteArraySet是线程安全的，也不适合需要大型线程安全集的应用程序。它仅用于集大小较小且只读操作远远超过写入操作的应用程序。

因此，当您向Java程序员询问如何在不编写自己的类的情况下创建ConcurrentHashSet时，许多人会说他们可以将ConcurrentHashMap与虚假值一起使用。实际上，这也是Java所做的，因为如果您知道HashSet在内部使用具有相同值的HashMap。

但是，这种方法的问题是您有一个地图并且没有设置。您不能使用虚拟值在ConcurrentHashMap上执行设置操作。当某些方法需要一个集合时，您不能将其传递出去，因此它不是很有用。

另一个选择是，许多Java程序员都会提到您可以通过调用keySet（）方法从ConcurrentHashMap中获取Set视图，该方法实际上返回一个Set，您可以在其中执行Set操作并将其传递给需要Set的方法。但是这种方法也有其局限性，例如Set由ConcurrentHashMAp支持，并且Map中的任何更改也将反映在Set中。另一个限制是您不能在此键集中添加新元素，否则将引发UnsupportedOperationException。看到
Java 8 in Action了解更多信息。

这两个限制现在已成为过去，因为JDK 8添加了newKeySet（）方法，该方法从给定类型（其中值为Boolean.TRUE）返回由ConcurrentHashMap支持的Set。与从keySet（）方法返回的Set视图不同，您还可以将新对象添加到此Set中。该方法也很重载，并且接受初始容量以防止Set的大小调整。

以下是在Java 8中创建ConcurrentHashSet的代码示例：

ConcurrentHashMap certificationCosts = new ConcurrentHashMap<>();
Set concurrentHashSet = certificationCosts.newKeySet();
concurrentHashSet.add("OCEJWCD"); //OK
concurrentHashSet.contains("OCEJWCD"); //OK
concurrentHashSet.remove("OCEJWCD"); //OK

顺便说一句，这并不是用Java创建并发的，大的，线程安全的Set的唯一方法。您还可以使用新添加的，重载的keySet（默认值）方法来创建ConcurrentHashSet。此方法使用给定的任何默认添加默认值（即Collection.add和Collection.addAll（Collection））返回ConcurrentHashMap中键的Set视图。

当然，这只能用于您可以对Set中的所有元素使用相同的值，这在大多数情况下是可以的，因为您实际上并不关心Set中的值。请记住，HashSet还是一个对所有元素都具有相同值的HashMap，有关更多详细信息，请参见HashSet在Java内部的工作方式。

这是在Java 8中使用keySet（mapped value）方法获取ConcurrentHashSet的示例：

ConcurrentHashMap certificationCosts = new ConcurrentHashMap<>();
Set concurrentHashSet = certificationCosts.keySet(246);
concurrentSet.add("Spring enterprise"); // value will be 246 but no error

您还可以与此Set一起执行其他Set操作，例如addAll（），remove（），removeAll（），retainAll（），contains（）。它也是线程安全的，因此可以在多线程Java应用程序中使用。您可以了解有关真正不耐烦的Java SE 8上基于集合的操作的更多信息。

Java程序，用于从ConcurrentHashMAp创建ConcurrentHashSet。

这是我们完整的Java程序，它使用在java.util.concurrent.ConcurrentHashMap类上添加的新方法在Java 8中创建大型的线程安全的并发哈希集。

import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*
* Java Program to remove key value pair from Map while
* iteration.
*/
public class Demo {public static void main(String[] args) throws Exception {ConcurrentHashMap certificationCosts = new ConcurrentHashMap<>();
certificationCosts.put("OCAJP", 246);
certificationCosts.put("OCPJP", 246);
certificationCosts.put("Spring Core", 200);
certificationCosts.put("Spring Web", 200);
certificationCosts.put("OCMJEA", 300);Set concurrentSet = certificationCosts.keySet();System.out.println("before adding element into concurrent set: " + concurrentSet);
// concurrentSet.add("OCEJWCD"); // will throw UnsupportedOperationExcetpion
System.out.println("after adding element into concurrent set: " + concurrentSet);// creating concurrent hash set in Java 8 using newKeySet() method
Set concurrentHashSet = certificationCosts.newKeySet();concurrentHashSet.add("OCEJWCD");
concurrentHashSet.contains("OCEJWCD");
concurrentHashSet.remove("OCEJWCD");
System.out.println("after adding element into concurrent HashSet: " + concurrentSet);// you can also use keySet(defaultValue) method to add element into Set
concurrentSet = certificationCosts.keySet(246);
concurrentSet.add("Spring enterprise"); // value will be 246 but no error}}Output
before adding an element into the concurrent set:
[Spring Web, OCPJP, OCAJP, Spring Core, OCMJEA]
after adding an element into the concurrent set:
[Spring Web, OCPJP, OCAJP, Spring Core, OCMJEA]
after adding an element into concurrent HashSet:
[Spring Web, OCPJP, OCAJP, Spring Core, OCMJEA]

您可以看到，如果尝试将新对象添加到由ConcurrentHashMAp的keySet（）方法返回的Set中，则会抛出UnsupportedOperationExcepiton，如下所示：

线程“ main”中的异常java.lang.UnsupportedOperationException

在java.util.concurrent.ConcurrentHashMap $ KeySetView.add（ConcurrentHashMap.java:4594）在Demo.main（Demo.java:23）

这就是为什么我注释了该代码，但是，newKeySet（）和keySet（mapped value）方法返回的Set允许您将新元素添加到Set中，那里没有错误。

顺便说一下，这不是用Java创建线程安全Set的唯一方法。甚至在Java 8之前，都有一个名为CopyOnWriteArraySet的类，该类允许您在Java中创建线程安全集。它类似于CopyOnWriteArrayList，并且仅适用于集合大小小的应用程序，并且您只读取唯一的操作，因为它每次写入时都会将Set中的所有元素复制到新的Set中。有关真正不耐烦的信息，请参阅Java SE 8，以了解有关Java 8中并发集合的更多信息。

以下是CopyOnWriteArraySet的一些重要属性：

1.它最适合于集大小通常较小的应用，只读操作远远多于可变操作，并且您需要防止遍历期间线程之间的干扰。

2.这是线程安全的。

3.可变操作（添加，设置，删除等）非常昂贵，因为它们通常需要复制整个基础数组。

4.迭代器不支持可变删除操作。

5.通过迭代器的遍历速度很快，不会遇到其他线程的干扰。

6.迭代器在构造迭代器时依赖于数组的不变快照。

这就是如何在Java 8中创建ConcurrentHashSet的全部内容。 JDK 8 API不仅具有lambda表达式和流之类的主要功能，而且还具有这些小的更改，这些使您的日常编码更加容易。使用newKeySet（）方法在Java中创建ConcurrentHashSet并非易事。您不需要使用带有伪造值的集合之类的地图，也不必使用keySet（）返回的集合视图的局限性，后者不允许您向集合中添加新元素。

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翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2017/08/create-thread-safe-concurrenthashset-java-8.html