在 Java 中,Map 是属于 java.util 包下的一个接口(interface),所以说“为什么 Map 不能插入 null?”这个问题本身问的不严谨。Map 部分类关系图如下:所以,这里面试官其实想问的是:为什么 ConcurrentHashMap 不能插入 null?1.HashMap和ConcurrentHashMap的区别HashMap 和 ConcurrentHashMap 在对待 null 的态度上是不同的,在 Java 中,HashMap 是允许 key 和 value 值都为 null 的,如下代码所示:HashMap<String, Object> map = new HashMap();map.put(null, null);if (map.containsKey(null)) {    System.out.println("存在 null");} else {    System.out.println("不存在 null");}以上程序的执行结果如下:存在 null从上述结果可以看出,HashMap 是允许  key 和 value 值都为 null 的。但 ConcurrentHashMap 就不同了,它不但 key 不能为 null,而且 value 也不能为 null,如以下代码所示:ConcurrentHashMap<String, String> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap();concurrentHashMap.put(null, "javacn.site");System.out.println(concurrentHashMap.get(null));在运行以上程序时就会报错,如下图所示:当然,当你为 ConcurrentHashMap 的 value 值设置 null 时也会报错,如下代码所示:String key = "www.Javacn.site";ConcurrentHashMap<String, String> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap();concurrentHashMap.put(key, null);System.out.println(concurrentHashMap.get(key));在运行以上程序时就会报错,如下图所示:因此,我们可以得出结论:在 HashMap 中,key 和 value 值都可以为 null。在 ConcurrentHashMap 中,key 或者是 value 值都不能为 null。2.为什么不能插入null?如果我们查看 ConcurrentHashMap 的源码,就能发现为什么 ConcurrentHashMap 不能插入 null 了,以下是 ConcurrentHashMap 添加元素时的部分核心源码:// 添加 key 和 valuepublic V put(K key, V value) {    return putVal(key, value, false);}final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {    // 如果 key 或 value 为 null 的话直接抛出空指针异常    if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();    int hash = spread(key.hashCode());    int binCount = 0;    // 忽略其他代码......}从上述 ConcurrentHashMap 添加元素的第一行源码就可以看出,当 key 或 value 为 null 时,会直接抛出空指针异常,这就是 ConcurrentHashMap 之所以不能插入 null 的根本原因了,因为源码就是这样设计的。3.更深层次的原因那么问题来了,为什么 ConcurrentHashMap 的实现源码中,不允许为 key 或者是 value 设置 null 呢?这就要从 ConcurrentHashMap 的使用场景说起了,在 Java 中,ConcurrentHashMap 是用于并发环境中执行的线程安全的容器,而 HashMap 是用于单线程环境下执行的非线程安全的容器,而并发环境下的运行更复杂,如果我们允许 ConcurrentHashMap 的 key 或者是 value 为 null 的情况下,就会存在经典的“二义性问题”。3.1 什么是二义性问题?所谓的二义性问题指的是代码或表达式存在多种理解或解释,导致程序的含义不明确或模糊。以 ConcurrentHashMap 不允许为 null 的二义性问题来说,null 其实有以下两层含义:这个值本身设置的是 null,null 在这里表示的是一种具体的“null”值状态。null 还表示“没有”的意思,因为没有设置,所以啥也没有。所以,如果 ConcurrentHashMap 允许插入 null 值,那么就会存在二义性问题。那就有同学会问了,为什么 HashMap 允许插入 null,它就不怕有二义性问题吗?3.1 可证伪的HashMapHashMap 之所以不怕二义性问题的原因是,HashMap 的设计是给单线程使用的,而单线程下的二义性问题是能被证明真伪的,所以也就不存在二义性问题了(能被证明的问题就不是二义性问题)。例如,当我们给 HashMap 的 key 设置为 null 时,我们可以通过 hashMap.containsKey(key) 的方法来区分这个 null 值到底是存入的 null?还是压根不存在的 null?这样二义性问题就得到了解决,所以 HashMap 的二义性问题可被证明真伪,所以就不怕二义性问题,因此也就可以给 key 或者 value 设置 null 了。3.2 不可证伪的ConcurrentHashMap而 ConcurrentHashMap 就不一样了,因为 ConcurrentHashMap 是设计在多线程下使用的,而多线程下的二义性问题是不能被证明真伪的,所以二义性问题是真实存在的。因为在你在证明二义性问题的同时,可能会有另一个线程影响你的执行结果,所以它的二义性问题就一直存在。例如,当 ConcurrentHashMap 未设置 key 为 null 时,会有这样一个场景,当一个线程 A 调用了 concurrentHashMap.containsKey(key),我们期望返回的结果是 false,但在我们调用 concurrentHashMap.containsKey(key) 之后,未返回结果之前,线程 B 又调用了 concurrentHashMap.put(key,null) 存入了 null 值,那么线程 A 最终返回的结果就是 true 了,这个结果和我们之前预想的 false 完全不一样,这就是不能被证伪的二义性问题。所以说,多线程的执行比较复杂,在多线程下 null 的二义性问题是不能被证明真伪的(因为在一个线程执行验证时,可能会有另一个线程改动结果,造成结果不准确),所以 ConcurrentHashMap 为了避免这个二义性问题,所以就在源码中禁用了 null 值作为 key 或 value。课后思考除了 ConcurrentHashMap 之后,还有哪些容器不允许使用 null 作为 key 或者 value 呢?参考&鸣谢www.javacn.site
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02-14 12:40
门头沟学院 Java
程序员花海:1.面试要求必须Java笔试不一定 2.难度对等秋招 远超于日常实习是因为同一批次且转正很多 竞争压力大 3.第一个加点指标,上线了就把接口性能加上去 使用本地缓存这个不算亮点 只是技术选型,要把为什么采用这个和背后的思考写出来而不是单纯堆叠技术没意义 4.八股要一直看 很容易忘记 5.拼团交易这个老问题 堆积技术 另外建议你把奖项合并到教育背景 没必要拆出来放最后
我的简历长这样
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