今天测试在发给我一段报错日志后,根据日志定位到从ConcurrentHashMap 的缓存中get的时候,ConcurrentHashMap的底层抛出了空指针,当时感觉很奇怪为什么在get的时候产生空指针了呢?

模拟代码:

ConcurrentHashMap  concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap();

........................................................

concurrentHashMap.get(传入的参数);

这个地方出现空指针,难道是传入的null 所以出现了空指针了,事实证明确实传入了null,但是我记得hashmap 是可以传入null 的呀? 为什么ConcurrentHashMap 却不行呢?

相应的去验证了一下,remove  方法发现也不能传入null 进去。

一、异常分析

FATAL EXCEPTION: main
java.lang.NullPointerException
at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.remove(ConcurrentHashMap.java:921)

本以为是并发异常,后发现不对,因为ConcurrentHashMap已经使用继承自ReentrantLock的Segment,保证了线程安全,Java如果有这么大的bug肯定早修复了。看了下源码

发现自己大意了,在获取hashCode时NPE(hashMap不会,因为它会对null key做一次处理)。ConcurrentHashMap不接受null key和null value这个常识一时疏忽了,调用的地方确实有可能传入null。这样在remove前进行null判断即可解决。

在问题解决后,想到hashMap和linkedhashMap都允许null key和null value,treeMap不允许null key,但允许null value,而ConcurrentHashMap既不允许null key也不允许null value,why?

二、not allow null key and value
stackoverflow并结合了源码分析了一下
(1) treeMap不允许null key是因为compare会导致NPE, 可通过以下代码实现null key支持

SortedMap<Integer, Integer> map = new TreeMap<Integer, Integer>(new Comparator<Integer>() {

                                    @Override
public int compare(Integer arg0, Integer arg1) {
if (arg0 == null) {
if (arg1 == null) return 0;
return -1;
}
if (arg1 == null) return 1;
return arg0.compareTo(arg1);
}
});

(2) ConcurrentHashMap不允许null key和null value,是因为ConcurrentHashMap的锁机制
对于get(Object key)如果返回null,ConcurrentHashMap没办法判断是key不存在还是value就是null。有人得问了那么hashmap呢, 为什么可以,hashmap我们可以通过下面代码实现判断

Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, String>());
String key = "aa", value;
synchronized (map) {
if (map.containsKey(key)) {
value = map.get(key);
} else {
throw new Exception("key is not exist");
}
}

使用Collections.synchronizedMap对hashmap加锁,Collections.synchronizedMap的锁是同步锁,就是对象本身,所以synchronized (map)与Collections.synchronizedMap内锁统一。而ConcurrentHashMap的并发控制是利用分离锁实现的(16个重入锁),在外部无法获得锁,自己也没有提供函数进行判断,所以无奈了。

那么有没有办法既保证map的并发安全同时又允许null key和null value呢,当然了,两种方式
第一种实际上面已经展现了,通过Collections.synchronizedMap对hashmap加锁即可。synchronizedMap保证了线程安全,hashmap又允许null key和null value。

不过Collections.synchronizedMap的并发性能自然比不上ConcurrentHashMap的分桶锁机制,如果对性能要求较高
理论上也可以重写ConcurrentHashMap添加一个函数支持上面代码段的并发,但这个要求对ConcurrentHashMap的分离锁相当熟悉

最后:

关于为什么这么设计:

https://laiqitech.com/125/

关于null的一些小知识:

http://www.importnew.com/14229.html

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