Java Map 知识

ConcurrentHashMap的一个NullPointerException异常引起，结合ConcurrentHashMap源码分析为什么ConcurrentHashMap不允许空key和value以及如何改造进行支持。

1、异常分析
今天碰到一个异常，信息如下：

 

Java

 

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FATAL EXCEPTION: main java.lang.NullPointerException     at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.remove(ConcurrentHashMap.java:921)     at cn.trinea.appsearch.service.AppSearchService.deleteDownloadAndUpdateViewInfo(AppSearchService.java:586)     at cn.trinea.appsearch.service.AppSearchService.installFinish(AppSearchService.java:1111)     at cn.trinea.appsearch.service.AppSearchService.access$10(AppSearchService.java:1102)     at cn.trinea.appsearch.service.AppSearchService$MyHandler.handleMessage(AppSearchService.java:1062)     at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:99)     at android.os.Looper.loop(Looper.java:153)     at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5198)     at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:511)     at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:826)     at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:589)     at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)

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？

2、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

 

Java

 

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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

 

Java

 

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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。

Reference: http://www.trinea.cn/android/android-source-code-analysis/concurrenthashmap-nullpointerexception-null-key/