Skip to main content

ConcurrentHashMap.newKeySet

Jasne, rozbijmy ten kod kawałek po kawałku:

private final Set<String> excludedPackages = ConcurrentHashMap.newKeySet(8);
  1. ConcurrentHashMap.newKeySet(8):

  • ConcurrentHashMap: To klasa z pakietu java.util.concurrent. Jest to implementacja mapy, która jest bezpieczna wątkowo (thread-safe) i zoptymalizowana pod kątem wysokiej współbieżności (wielu wątków operujących na niej jednocześnie). Zazwyczaj oferuje lepszą wydajność w środowiskach wielowątkowych niż np. Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()).

  • .newKeySet(): To statyczna metoda fabryczna klasy ConcurrentHashMap. Zwraca ona Set, który jest w rzeczywistości "widokiem" na klucze obiektu ConcurrentHashMap. Kiedy dodajesz element do tego Setu, tak naprawdę dodajesz klucz do wewnętrznej ConcurrentHashMap (z jakąś stałą, nieistotną wartością, np. Boolean.TRUE). Jest to efektywny sposób na uzyskanie bezpiecznego wątkowo Setu.

Masz rację, ConcurrentHashMap.newKeySet() zwraca instancję klasy KeySetView.

To bardzo sprytny sposób na uzyskanie bezpiecznego wątkowo Setu bez potrzeby pisania zupełnie nowej implementacji od zera.

Oto dlaczego jest to tak inicjowane i jak to działa:

  1. Problem: Potrzeba bezpiecznego wątkowo Setu Standardowe implementacje Set w Javie, takie jak HashSet czy TreeSet, nie są bezpieczne wątkowo. Jeśli wiele wątków próbuje jednocześnie modyfikować taki zbiór, może to prowadzić do niespójnego stanu i błędów (np. ConcurrentModificationException lub utraty danych). Można by użyć Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()), ale to rozwiązanie synchronizuje dostęp do całego zbioru za pomocą jednego globalnego zamka (locka), co może stać się wąskim gardłem wydajności przy dużej liczbie wątków.

  2. Rozwiązanie: Wykorzystanie istniejącej, wydajnej struktury ConcurrentHashMap jest już wysoce zoptymalizowaną, bezpieczną wątkowo implementacją mapy. Zamiast pisać od podstaw nową, bezpieczną wątkowo implementację Setu, twórcy Javy postanowili wykorzystać istniejącą infrastrukturę ConcurrentHashMap.

  3. Jak działa KeySetView?

  • "Widok" na klucze mapy: KeySetView to nie jest oddzielna kolekcja danych. Jest to specjalny "widok" (view) na klucze bazowego obiektu ConcurrentHashMap. Oznacza to, że operacje na KeySetView są w rzeczywistości delegowane do operacji na tym wewnętrznym ConcurrentHashMap.
  • Jak Set jest symulowany przez Map? Klucze w mapie są z definicji unikalne – dokładnie tak, jak elementy w Set. Kiedy dodajesz element do Setu utworzonego przez newKeySet(), tak naprawdę dzieje się coś takiego:
// Gdy robisz:
// myKeySet.add("jakiśKlucz");

// Wewnętrznie (koncepcyjnie) dzieje się:
// bazowyConcurrentHashMap.put("jakiśKlucz", JAKAŚ_STAŁA_WARTOŚĆ);

Ta JAKAŚ_STAŁA_WARTOŚĆ to zazwyczaj predefiniowany, statyczny obiekt, np. Boolean.TRUE. Nie jest on istotny z punktu widzenia użytkownika Setu – liczy się tylko obecność klucza.