编程坑太多，List坑刚踩完，Map的坑又踩了好几个
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我们提到几个比较容易踩坑的点。作为 List 集合好兄弟 Map，我们也是天天都在使用，一不小心也会踩坑。
今天我就来总结这些常见的坑，再捞自己一手，防止后续同学再继续踩坑。
本文设计知识点如下：
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不是所有的 Map 都能包含 null
这个踩坑经历还是发生在实习的时候，那时候有这样一段业务代码，功能很简单，从 XML 中读取相关配置，存入 Map 中。
代码示例如下：
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那时候正好有个小需求，需要改动一下这段业务代码。改动的过程中，突然想到 HashMap 并发过程可能导致死锁的问题。
于是改动了一下这段代码，将 HashMap 修改成了 ConcurrentHashMap。
美滋滋提交了代码，然后当天上线的时候，就发现炸了。。。
应用启动过程发生 NPE 问题，导致应用启动失败。
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根据异常日志，很快就定位到了问题原因。由于 XML 某一项配置问题，导致读取元素为 null，然后元素置入到 ConcurrentHashMap 中，抛出了空指针异常。
这不科学啊！之前 HashMap 都没问题，都可以存在 null，为什么它老弟 ConcurrentHashMap 就不可以？
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翻阅了一下 ConcurrentHashMap#put 方法的源码，开头就看到了对 KV 的判空校验。
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看到这里，不知道你有没有疑惑，为什么 ConcurrentHashMap 与 HashMap 设计的判断逻辑不一样？
求助了下万能的 Google，找到 Doug Lea 老爷子的回答：
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<figcaption style="margin: 5px 0px 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; text-align: center; color: rgb(136, 136, 136); font-size: 12px; font-family: PingFangSC-Light; overflow-wrap: break-word !important;">来源:http://cs.oswego.edu/pipermail/concurrency-interest/2006-May/002485.html</figcaption>
总结一下：
- null 会引起歧义，如果 value 为 null，我们无法得知是值为 null，还是 key 未映射具体值？
- Doug Lea 并不喜欢 null，认为 null 就是个隐藏的炸弹。
上面提到 Josh Bloch 正是 HashMap 作者，他与 Doug Lea 在 null 问题意见并不一致。
也许正是因为这些原因，从而导致 ConcurrentHashMap 与 HashMap 对于 null 处理并不一样。
最后贴一下常用 Map 子类集合对于 null 存储情况：
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上面的实现类约束，都太不一样，有点不好记忆。其实只要我们在加入元素之前，主动去做空指针判断，不要在 Map 中存入 null，就可以从容避免上面问题。
自定义对象为 key
先来看个简单的例子，我们自定义一个 Goods 商品类，将其作为 Key 存在 Map 中。
示例代码如下：
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上面代码中，第二次我们加入一个相同的商品，原本我们期望新加入的值将会替换原来旧值。但是实际上这里并没有替换成功，反而又加入一对键值。
翻看一下 HashMap#put 的源码：
以下代码基于 JDK1.7
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这里首先判断 hashCode 计算产生的 hash，如果相等，再判断 equals 的结果。但是由于 Goods对象未重写的hashCode 与 equals 方法，默认情况下 hashCode 将会使用父类对象 Object 方法逻辑。
而 Object#hashCode 是一个 native 方法，默认将会为每一个对象生成不同 hashcode（与内存地址有关），这就导致上面的情况。
所以如果需要使用自定义对象做为 Map 集合的 key，那么一定记得重写hashCode 与 equals 方法。
然后当你为自定义对象重写上面两个方法，接下去又可能踩坑另外一个坑。
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使用 lombok 的
EqualsAndHashCode自动重写hashCode与equals方法。
上面的代码中，当 Map 中置入自定义对象后，接着修改了商品金额。然后当我们想根据同一个对象取出 Map 中存的值时，却发现取不出来了。
上面的问题主要是因为 get 方法是根据对象 的 hashcode 计算产生的 hash 值取定位内部存储位置。
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当我们修改了金额字段后，导致 Goods 对象 hashcode 产生的了变化，从而导致 get 方法无法获取到值。
通过上面两种情况，可以看到使用自定义对象作为 Map 集合 key，还是挺容易踩坑的。
所以尽量避免使用自定义对象作为 Map 集合 key，如果一定要使用，记得重写 hashCode 与 equals 方法。另外还要保证这是一个不可变对象，即对象创建之后，无法再修改里面字段值。
错用 ConcurrentHashMap 导致线程不安全
我们都知道 HashMap 其实是一个线程不安全的容器，多线程环境为了线程安全，我们需要使用 ConcurrentHashMap代替。
但是不要认为使用了 ConcurrentHashMap 一定就能保证线程安全，在某些错误的使用场景下，依然会造成线程不安全。
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上面示例代码，我们原本期望输出 1001，但是运行几次，得到结果都是小于 1001。
深入分析这个问题原因，实际上是因为第一步与第二步是一个组合逻辑，不是一个原子操作。
ConcurrentHashMap 只能保证这两步单的操作是个原子操作，线程安全。但是并不能保证两个组合逻辑线程安全，很有可能 A 线程刚通过 get 方法取到值，还未来得及加 1，线程发生了切换，B 线程也进来取到同样的值。
这个问题同样也发生在其他线程安全的容器，比如 Vector等。
上面的问题解决办法也很简单，加锁就可以解决，不过这样就会使性能大打折扣，所以不太推荐。
我们可以使用 AtomicInteger 解决以上的问题。
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List 集合这些坑，Map 中也有
List踩坑那篇文章中我们提过，Arrays#asList 与 List#subList 返回 List 将会与原集合互相影响，且可能并不支持 add 等方法。同样的，这些坑爹的特性在 Map 中也存在，一不小心，将会再次掉坑。
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Map 接口除了支持增删改查功能以外，还有三个特有的方法，能返回所有 key，返回所有的 value，返回所有 kv 键值对。
// 返回 key 的 set 视图Set<K> keySet()；// 返回所有 value Collection 视图Collection<V> values();// 返回 key-value 的 set 视图Set<Map.Entry<K, V>> entrySet();
这三个方法创建返回新集合，底层其实都依赖的原有 Map 中数据，所以一旦 Map 中元素变动，就会同步影响返回的集合。
另外这三个方法返回新集合，是不支持的新增以及修改操作的，但是却支持 clear、remove 等操作。
示例代码如下：
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所以如果需要对外返回 Map 这三个方法产生的集合，建议再来个套娃。
new ArrayList<>(map.values());
最后再简单提一下，使用 foreach 方式遍历新增/删除 Map 中元素，也将会和 List 集合一样，抛出 ConcurrentModificationException。
总结
首先，从上面文章可以看到不管是 List 提供的方法返回集合，还是 Map 中方法返回集合，底层实际还是使用原有集合的元素，这就导致两者将会被互相影响。所以如果需要对外返回，请使用套娃大法，这样让别人用的也安心。
第二， Map 各个实现类对于 null 的约束都不太一样，这里建议在 Map 中加入元素之前，主动进行空指针判断，提前发现问题。
第三，慎用自定义对象作为 Map 中的 key，如果需要使用，一定要重写 hashCode 与 equals 方法，并且还要保证这是个不可变对象。
第四，ConcurrentHashMap 是线程安全的容器，但是不要思维定势，不要片面认为使用 ConcurrentHashMap 就会线程安全。
最后
你在使用 Map 的过程还踩过什么坑，欢迎留言讨论。
