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法律研究如何在Java中建立執行緒安全的ConcurrentHashSet？
在本文中，我們將瞭解建立執行緒安全 HashSet 例項的各種可能性，並瞭解與 HashSet 等效的 ConcurrentHashMap。我們還將研究每種方法的優缺點。
在 JDK8 之前，我們無法建立執行緒安全的 ConcurrentHashMap，因為 JDK8 中的 java.util.concurrent 包不提供名為 ConcurrentHashSet 的類，添加了兩種新的方法，如下所述。ConcurrentHashMap 是允許我們在迭代時修改 Map 的 Map 實現。ConcurrentHashMap 操作是執行緒安全的。ConcurrentHashMap 不允許鍵和值為 null。
建立執行緒安全 ConcurrentHashSet 的方法
當談到ConcurrentHashSet時，可以透過利用ConcurrentHashMap來建立，它允許使用keySet(defaultValue)和newKeySet()方法來獲取一個合適的 Set。這提供了對諸如 contains()、remove() 等函式的訪問。
keySet (預設值)
newKeySet()
使用 KeySet(defaultValue) 建立 ConcurrentHashSet
ConcurrentHashMap 類的keySet(defaultValue)方法提供了儲存在對映中的鍵的 Set 檢視。該集合由對映本身支援，這意味著對對映的修改將反映在集合中，反之亦然。
語法
public ConcurrentHashMap.KeySetView<K,V> keySet(default_value)
引數
在使用 ConcurrentHashMap 建立集合時傳遞 default_value
示例
//A Java program to demonstrate the implementation of a ConcurrentHashSet that ensures thread safety.
import java.io.*;
import java.util.*;
public class TutorialsPoint {
public static void main (String[] args) {
ConcurrentHashMap<String,Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("Tutorials",1);
map.put("Point",2);
map.put("Java", 3);
map.put("article on",4);
map.put("Threads", 5);
//Create a Set using concurrenthashmap
Set intialSet = map.keySet(120); //The value 120 is an arbitrary default value
System.out.println("Initial set: " + intialSet);
// The value will remain unchanged as 120
// but no error will be encountered.
intialSet.add("Element");
System.out.println("After removing an element " + intialSet);
//Checking if the set contains if yes we will remove and print the set
if(intialSet.contains("Threads")) {
intialSet.remove("Threads");
System.out.println("After removing an element " + intialSet);
}
}
}
輸出
Initial set: [Threads, Java, Tutorials, Point, article on] After removing an element [Threads, Java, Tutorials, Element, Point, article on] After removing an element [Java, Tutorials, Element, Point, article on]
缺點
在嘗試向集合新增新元素時，值將保持不變，即我們在建立集合時設定的預設值。
由於我們上面遇到的所有限制，這就是他們引入newKeySet()方法的原因，該方法返回一個由 ConcurrentHashMap 支援的 Set，其中與鍵關聯的值的型別為Boolean。
如何使用 NewKeySet() 建立 ConcurrentHashSet
newKeySet()方法屬於 ConcurrentHashMap 類，它生成一個由 ConcurrentHashMap 支援的新集合，其中指定型別的元素對映到 Boolean.TRUE。
語法
public static <K> ConcurrentHashMap.KeySetView<K,Boolean> newKeySet()
下面提供的程式碼將使我們瞭解如何使用 newKeySet() 建立 ConcurrentHashSet。為了解決我們在第一種方法中遇到的所有問題，我們現在將使用newkeySet()。
示例
// A Java program to demonstrate the implementation of a ConcurrentHashSet that ensures thread safety.
import java.io.*;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class TutorialsPoint {
public static void main (String[] args) {
// Creating a map
ConcurrentHashMap<String,Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("Tutorials",1);
map.put("Point",2);
map.put("Java", 3);
map.put("article on",4);
map.put("Threads", 5);
Set <String> subjectsSet = ConcurrentHashMap.newKeySet();
subjectsSet.add("Computer Networks");
subjectsSet.add("DBMS");
subjectsSet.add("OS");
// displaying the values of set
System.out.println("before adding an element into subjects set: " + subjectsSet);
//use add() method to insert elements into the set
subjectsSet.add("DSA");
// Print the set again to verify the changes
System.out.println("after adding an element into subjects set: " + subjectsSet);
// we can use utilize contains() method to check presence of an element in a set
if(subjectsSet.contains("DSA"))
System.out.println("Yes it is there");
else
System.out.println("No it is not there");
// we can do it directly like this :subjectsSet.contains("DSA")); it returns boolean value
// To remove an element from a set use remove() method
subjectsSet.remove("OS");
System.out.println("after removing an element from subjects set: " + subjectsSet);
}
}
輸出
before adding an element into subjects set: [Computer Networks, OS, DBMS] after adding an element into subjects set: [Computer Networks, DSA, OS, DBMS] Yes it is there after removing an element from subjects set: [Computer Networks, DSA, DBMS]
我們還有其他方法可以建立執行緒安全的 HashSet，但大多數情況下不使用，而且效率也低於我們上面討論的方法。
使用 Collections 工具類建立 ConcurrentHashSet
synchronizedSet()方法屬於 Java Collections 類，用於獲取一個由指定集合支援的同步（執行緒安全）集合。
在此方法中，我們利用java.util.Collections提供的synchronizedSet()方法來建立一個執行緒安全的 HashSet 例項。
語法
public static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)
引數
此集合封裝在一個同步集合中。
示例
import java.io.*;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
public class TutorialsPoint {
public static void main (String[] args) {
Set<String> names= new HashSet<String>();
//let’s Add values to the set using add()
names.add("Hari");
names.add("Revanth");
names.add("Lokesh");
names.add("Kiran");
//Creating a synchronized set
Set<String> synchronizedSet = Collections.synchronizedSet(names);
System.out.println("Synchronized set is :"+synchronizedSet );
}
}
輸出
Synchronized set is :[Revanth, Hari, Kiran, Lokesh]
它比上面討論的方法效率低。基本上，與實現低階併發機制的 ConcurrentHashMap 相比，synchronizedSet()將 Set 包裝到同步裝飾器中。
使用 CopyOnWriteArraySet 建立執行緒安全 Set
用於建立執行緒安全實現的最後一種方法是 CopyOnWriteArraySet。以下是建立 Set 例項的程式碼片段。
示例
Set<String> copyOnArraySet = new CopyOnWriteArraySet<>();
copyOnArraySet.add("sample");
以下是一些我們需要考慮的重要屬性和缺點：
它使用陣列而不是 HashMap 來儲存資料，這意味著與採用 O(1) 的 ConcurrentHashMap 相比，contains() 或 remove() 等操作的複雜度為 O(n)。
它適用於非常小的應用程式，我們需要防止執行緒在遍歷期間發生干擾。
光柵不提供擦除變數的操作。
結論
在本文中，我們看到了建立執行緒安全 Set 例項的各種可能性。最初，我們探討了在 Java 中建立ConcurrentHashSet，它由 ConcurrentHashMap 支援。以及這些方法之間的區別，當需要執行緒安全的雜湊集時，這應該是首選方法。
最後，我們還討論了 synchronizedSet()、CopyOnWriteArraySet 方法及其效能缺點。
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