使用线程安全的NavigableMap
Java API 提供的有趣的数据结构,并且你可以在并发应用程序中使用,它就是ConcurrentNavigableMap接口的定义。实现ConcurrentNavigableMap接口的类存储以下两部分元素:
每部分在不同的类中实现。
Java API 也提供了这个接口的实现类,这个类是ConcurrentSkipListMap,它实现了非阻塞列表且拥有ConcurrentNavigableMap的行为。在内部实现中,它使用Skip List来存储数据。Skip List是基于并行列表的数据结构,它允许我们获取类似二叉树的效率。使用它,你可以得到一个排序的数据结构,这比排序数列使用更短的访问时间来插入、搜索和删除元素。
注意:在1990年,由William Pugh引入Skip List。
当你往map中插入数据时,它使用key来排序它们,所以,所有元素将是有序的。除了返回具体的元素,这个类也提供了获取map的子map的方法。
在这个指南中,你将学习如何使用ConcurrentSkipListMap类来实现一个通讯录的map。
准备工作…
这个指南的例子使用Eclipse IDE实现。如果你使用Eclipse或其他IDE,如NetBeans,打开它并创建一个新的Java项目。
如何做…
按以下步骤来实现的这个例子:
1.创建一个Contact类。
2.声明两个私有的、String类型的属性name和phone。
3.实现这个类的构造器,并初始化它的属性。
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public Contact(String name, String phone) {
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4.实现返回name和phone属性值的方法。
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public String getName() {
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public String getPhone() {
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5.创建一个Task类,并指定它实现Runnable接口。
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public class Task implements Runnable {
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6.声明一个私有的、参数化为String类和Contact类的ConcurrentSkipListMap类型的属性map。
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private ConcurrentSkipListMap<String, Contact> map;
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7.声明一个私有的、String类型的属性id,用来存储当前任务的ID。
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public Task (ConcurrentSkipListMap<String, Contact> map, String
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9.实现run()方法。使用任务的ID和创建Contact对象的增长数,在map中存储1000个不同的通讯录。使用put()方法添加通讯录到map中。
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for ( int i= 0 ; i< 1000 ; i++) {
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4 |
Contact contact= new Contact(id, String.valueOf(i+ 1000 ));
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map.put(id+contact.getPhone(), contact); |
10.通过创建Main类,并添加main()方法来实现这个例子的主类。
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public static void main(String[] args) {
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11.创建一个参数化为String类和Contact类的ConcurrentSkipListMap对象map。
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ConcurrentSkipListMap<String, Contact> map; |
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map= new ConcurrentSkipListMap<>();
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12.创建一个有25个Thread对象的数组,用来存储你将要执行的所有任务。
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Thread threads[]= new Thread[ 25 ];
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13.创建和启动25个任务,对于每个任务指定一个大写字母作为ID。
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for ( char i= 'A' ; i< 'Z' ; i++) {
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Task task= new Task(map, String.valueOf(i));
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threads[counter]= new Thread(task);
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threads[counter].start(); |
14.使用join()方法等待线程的结束。
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for ( int i= 0 ; i< 25 ; i++) {
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} catch (InterruptedException e) {
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15.使用firstEntry()方法获取map的第一个实体,并将它的数据写入到控制台。
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System.out.printf( "Main: Size of the map: %d\n" ,map.size());
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Map.Entry<String, Contact> element; |
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element=map.firstEntry(); |
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contact=element.getValue(); |
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System.out.printf( "Main: First Entry: %s: %s\n" ,contact.
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getName(),contact.getPhone()); |
16.使用lastEntry()方法获取map的最后一个实体,并将它的数据写入到控制台。
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element=map.lastEntry(); |
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contact=element.getValue(); |
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System.out.printf( "Main: Last Entry: %s: %s\n" ,contact.
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getName(),contact.getPhone()); |
17.使用subMap()方法获取map的子map,并将它们的数据写入到控制台。
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System.out.printf( "Main: Submap from A1996 to B1002: \n" );
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ConcurrentNavigableMap<String, Contact> submap=map. |
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subMap( "A1996" , "B1002" );
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element=submap.pollFirstEntry(); |
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contact=element.getValue(); |
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System.out.printf( "%s: %s\n" ,contact.getName(),contact.
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} while (element!= null );
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它是如何工作的...
在这个指南中,我们已实现Task类来存储Contact对象到NavigableMap 中。每个通讯录都有一个名称(创建它的任务的ID的)和电话号码(1000到2000之间的数字)。我们已使用这些值的连续值作为通讯录的key。每个Task对象创建1000个通讯录,并使用put()方法将它们存储到NavigableMap中。
注意:如果你插入的key已存在,那么这个key的元素将被新的元素取代。
Main类的main()方法创建25个Task对象,并使用A-Z的字母作为IDs。然后,你已使用一些方法从map中获取数据。firstEntry()方法返回map第一个元素的Map.Entry对象,且不会删除这个元素。这个对象包含key和元素。你已调用getValue()方法来获取元素。你可以使用getKey()来获取元素的key。
lastEntry()方法返回map最后一个元素的Map.Entry对象,subMap()方法返回map的部分元素的ConcurrentNavigableMap对象。在这个例子中,元素拥有A1996到B1002之间的key。在这种情况下,你可以使用pollFirst()方法来处理subMap()方法返回的这些元素。这个方法将返回并删除submap中的第一个Map.Entry对象。
以下截图显示了程序执行的输出:
不止这些...
ConcurrentSkipListMap类有其他有趣的方法,这些方法如下:
- headMap(K toKey):K是参数化ConcurrentSkipListMap对象的Key值的类。返回此映射的部分视图,其键值小于 toKey。
- tailMap(K fromKey):K是参数化ConcurrentSkipListMap对象的Key值的类。返回此映射的部分视图,其键大于等于 fromKey。
- putIfAbsent(K key, V Value):如果key不存在map中,则这个方法插入指定的key和value。
- pollLastEntry():这个方法返回并删除map中最后一个元素的Map.Entry对象。
- replace(K key, V Value):如果这个key存在map中,则这个方法将指定key的value替换成新的value。
参见
- 在第6章,并发集合中的使用非阻塞线程安全的数列指南