Java 如何使用ExecutorService在多个线程中向ConcurrentHashMap正确添加元素

我正在尝试使用多个线程将图像从某个文件夹加载到ConcurrentHashMap以节省时间。不幸的是，一些线程在尝试加载图像并将其放入我的地图时“卡住了”。因此，当调用shutdown（）时，即使某些线程没有执行它们的任务，程序也会更进一步。当我将ExecutorService线程pule设置为1时，一切正常，但我浪费了大量时间等待加载所有图像。在我看来，存在一些争用问题，但据我所知，ConcurrentHashMap对于多线程操作是安全的。我还是一个初学者，所以请让我了解问题出在哪里，我做得不好。 代码如下：

public abstract class ImageContainer {

private final static Map<String, BufferedImage> imageMap = loadImages();
private static long loadingTime;

public static Map<String, BufferedImage> loadImages() {

    loadingTime = System.currentTimeMillis();
    ConcurrentHashMap<String, BufferedImage> imageMap = new ConcurrentHashMap<>();
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(5);
    File imageDirectory = new File("Images/");
    if (!imageDirectory.isDirectory()) {
        System.out.println("Image directory error");
    }
    File[] files = imageDirectory.listFiles();
    if (files != null) {
        for (File file : files) {
            if (file.isFile()) {
                es.submit(new Runnable(){
                    @Override
                    public void run() {
                        try{
                            if(file.getAbsolutePath().contains(".jpg")) {
                                imageMap.put(file.getName().replace(".jpg",""),ImageIO.read(file));
                            }
                            else if (file.getAbsolutePath().contains(".png")) {
                                imageMap.put(file.getName().replace(".png",""),ImageIO.read(file));
                            }
                        }
                        catch (IOException e)
                        {
                            System.out.println("Cannot load image");
                        }
                    }
                });
            }
        }
    }
    else
    {
        System.out.println("Image folder empty!");
    }

    es.shutdown();
    try {
        if(!es.awaitTermination(5L, TimeUnit.SECONDS)) {
            System.out.println("Images did not load successfully!");
            es.shutdownNow();
        }
        loadingTime = System.currentTimeMillis() - loadingTime;
    }
    catch(InterruptedException e) {
        System.out.println("Loading images interrupted!");
    }
    System.out.println(imageMap.size());
    return imageMap;
}
};

公共抽象类ImageContainer{
私有最终静态映射imageMap=loadImages（）；
私有静态长加载时间；
公共静态地图加载图像（）{
loadingTime=System.currentTimeMillis（）；
ConcurrentHashMap imageMap=新的ConcurrentHashMap（）；
Executors服务es=Executors.newFixedThreadPool（5）；
File imageDirectory=新文件（“Images/”）；
如果（！imageDirectory.isDirectory（））{
System.out.println（“图像目录错误”）；
}
File[]files=imageDirectory.listFiles（）；
如果（文件！=null）{
用于（文件：文件）{
if（file.isFile（））{
es.submit（新的Runnable（）{
@凌驾
公开募捐{
试一试{
如果（file.getAbsolutePath（）包含（“.jpg”））{
imageMap.put（file.getName（）.replace（“.jpg”，”），ImageIO.read（file））；
}
else if（file.getAbsolutePath（）包含（“.png”））{
imageMap.put（file.getName（）.replace（“.png”，”），ImageIO.read（file））；
}
}
捕获（IOE异常）
{
System.out.println（“无法加载图像”）；
}
}
});
}
}
}
其他的
{
System.out.println（“图像文件夹为空！”）；
}
es.shutdown（）；
试一试{
如果（！es.等待终止（5L，时间单位秒））{
System.out.println（“图像未成功加载！”）；
es.shutdownNow（）；
}
loadingTime=System.currentTimeMillis（）-loadingTime；
}
捕捉（中断异常e）{
System.out.println（“加载图像中断！”）；
}
System.out.println（imageMap.size（））；
返回图像地图；
}
};

问题很可能与

ConcurrentHashMap

无关。每次您

将

某物放入映射中时，没有其他线程能够同时

放入

。因此，一些线程可能必须等待另一个线程完成

put

，但这不会导致任何争用条件

我在我的机器上执行了你的代码，一切正常。（无错误消息，打印加载图像的数量）。也许你的计算机加载图像的速度不如我的快，因此，

等待终止

超时

就我所知，我不知道你的方法（用多线程加载图像）是否是个好主意。您的硬盘驱动器（或SSD）将成为瓶颈，您的线程将最终等待硬盘驱动器（语句

ImageIO.read

）。

---

另外，旋转执行器服务（即启动新线程）并不便宜，因此可能不使用多线程更好。特别是因为您只需要加载一次图像（之后，图像将缓存在地图中），所以加速可能永远不会显著。我会考虑顺序加载图像。

< P>这个问题很可能与<代码> CONCURNESHASMAP 无关。每次您

将

某物放入映射中时，没有其他线程能够同时

放入

。因此，一些线程可能必须等待另一个线程完成

put

，但这不会导致任何争用条件

我在我的机器上执行了你的代码，一切正常。（无错误消息，打印加载图像的数量）。也许你的计算机加载图像的速度不如我的快，因此，

等待终止

超时

就我所知，我不知道你的方法（用多线程加载图像）是否是个好主意。您的硬盘驱动器（或SSD）将成为瓶颈，您的线程将最终等待硬盘驱动器（语句

ImageIO.read

）。

---

另外，旋转执行器服务（即启动新线程）并不便宜，因此可能不使用多线程更好。特别是因为您只需要加载一次图像（之后，图像将缓存在地图中），所以加速可能永远不会显著。我会考虑顺序加载图像。

IMAIIO是相当慢的并且非常I/O密集型的，所以添加很多线程通常对典型的PCs.没有帮助。你确信你不需要为等待终止超时添加大量的数字吗？ 另一种选择是对线程池使用长度有限的LinkBlockingQueue，这样当使用者速度较慢时，主应用程序线程的速度就会减慢。这意味着结束时的延时5L秒是现实的，可以允许正在进行的呼叫结束

请参阅JDK source以了解newFixedThreadPool（n），在LinkedBlockingQueue（）的构造函数中尝试qSize=2或3 x nthreads

publicstaticexecutorservice newFixedThreadPool（int-nThreads）{
返回新的ThreadPoolExecutor（第n个线程，第n个线程，
0L，时间单位为毫秒，
新建LinkedBlockingQueue（））；
}

ImageIO速度非常慢，而且I/O非常密集，因此添加许多线程通常对典型的应用程序没有帮助

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}