Warum verhindert ConcurrentHashMap Nullschlüssel und -werte?

Das JavaDoc von ConcurrentHashMapsagt dies:

Wie, Hashtableaber nicht, erlaubt HashMapdiese Klasse nicht , nullals Schlüssel oder Wert verwendet zu werden.

Meine Frage: Warum?

2. Frage: Warum nicht Hashtablenull zulassen?

Ich habe viele HashMaps zum Speichern von Daten verwendet. Aber als ConcurrentHashMapich zu wechselte, bekam ich wegen NullPointerExceptions mehrmals Probleme.

Vom Autor seiner ConcurrentHashMapselbst (Doug Lea) :

Der Hauptgrund dafür, dass Nullen in ConcurrentMaps (ConcurrentHashMaps, ConcurrentSkipListMaps) nicht zulässig sind, besteht darin, dass Mehrdeutigkeiten, die in nicht gleichzeitigen Maps möglicherweise kaum tolerierbar sind, nicht berücksichtigt werden können. Das wichtigste ist, dass Sie bei einer map.get(key)Rückkehr nullnicht erkennen können, ob der Schlüssel explizit nulldem Schlüssel zugeordnet ist oder nicht. In einer nicht gleichzeitigen Karte können Sie dies über überprüfen map.contains(key), in einer gleichzeitigen Karte hat sich die Karte möglicherweise zwischen den Aufrufen geändert.

Ich glaube , es ist zumindest teilweise zu erlauben , Sie zu kombinieren containsKeyund getzu einem einzigen Anruf. Wenn die Map Nullen enthalten kann, kann nicht festgestellt werden, ob geteine Null zurückgegeben wird, weil für diesen Wert kein Schlüssel vorhanden war oder nur weil der Wert null war.

Warum ist das ein Problem? Weil es keinen sicheren Weg gibt, das selbst zu tun. Nehmen Sie den folgenden Code:

if (m.containsKey(k)) {
   return m.get(k);
} else {
   throw new KeyNotPresentException();
}

Da mes sich um eine gleichzeitige Zuordnung handelt, kann der Schlüssel k zwischen den Aufrufen containsKeyund gelöscht werden get, wodurch dieses Snippet eine Null zurückgibt, die nie in der Tabelle enthalten war, und nicht die gewünschte KeyNotPresentException.

Normalerweise würden Sie das durch Synchronisieren lösen, aber mit einer gleichzeitigen Karte funktioniert das natürlich nicht. Daher musste sich die Signatur für getändern, und die einzige Möglichkeit, dies abwärtskompatibel zu tun, bestand darin, zu verhindern, dass der Benutzer überhaupt Nullwerte einfügt, und diese weiterhin als Platzhalter für "Schlüssel nicht gefunden" zu verwenden.

Josh Bloch entworfen HashMap; Doug Lea entworfen ConcurrentHashMap. Ich hoffe das ist nicht verleumderisch. Eigentlich denke ich, dass das Problem darin besteht, dass Nullen oft umbrochen werden müssen, damit die echte Null für nicht initialisiert stehen kann. Wenn für den Client-Code Nullen erforderlich sind, kann er die (zugegebenermaßen geringen) Kosten für das Umschließen von Nullen selbst bezahlen.

Sie können nicht mit einer Null synchronisieren.

Bearbeiten: Dies ist in diesem Fall nicht genau der Grund. Anfangs dachte ich, es wäre etwas Besonderes, Dinge gegen gleichzeitige Aktualisierungen zu sperren oder den Objektmonitor auf andere Weise zu verwenden, um festzustellen, ob etwas geändert wurde, aber bei der Prüfung des Quellcodes stellte sich heraus, dass ich falsch lag - sie sperren mit einem "Segment", das auf a basiert Bitmaske des Hash.

In diesem Fall vermute ich, dass sie es getan haben, um Hashtable zu kopieren, und ich vermute, dass Hashtable es getan hat, weil in der relationalen Datenbankwelt null! = Null ist, sodass die Verwendung einer Null als Schlüssel keine Bedeutung hat.

ConcurrentHashMap ist threadsicher. Ich glaube, dass das Nichtzulassen von Nullschlüsseln und -werten dazu beigetragen hat, sicherzustellen, dass es threadsicher ist.

Ich vermute, dass der folgende Ausschnitt der API-Dokumentation einen guten Hinweis gibt: "Diese Klasse ist in Programmen, die auf der Thread-Sicherheit, aber nicht auf den Synchronisationsdetails beruhen, vollständig mit Hashtable kompatibel."

Sie wollten wahrscheinlich nur ConcurrentHashMapvoll kompatibel / austauschbar machen Hashtable. Und da Hashtableerlaubt keine Nullschlüssel und Werte ..

Ich denke nicht, dass es eine richtige Option ist, den Nullwert nicht zuzulassen. In vielen Fällen möchten wir einen Schlüssel mit dem Wert Null in die aktuelle Karte einfügen. Mit ConcurrentHashMap können wir dies jedoch nicht tun. Ich schlage vor, dass die kommende Version von JDK dies unterstützen kann.