ConcurrentHashMap为什么不能put空值

### ConcurrentHashMap 禁止 `put` null 值的原因

ConcurrentHashMap 不允许插入 `null` 值的主要原因是由于多线程环境下的不确定性。当尝试获取某个键对应的值时，如果返回的是 `null`，则无法区分这是因为在该键下确实存储了一个 `null` 值还是根本没有找到这个键[^2]。

这种模糊性在单线程环境中可能影响不大，但在高并发环境下可能导致严重的逻辑错误或难以调试的问题。为了保持数据的一致性和清晰性，设计者决定完全禁止向 ConcurrentHashMap 插入 `null` 值。

此外，在 Java 8 及之后版本中，ConcurrentHashMap 改进了内部实现方式，放弃了 HashEntry 结构而采用类似于 HashMap 的 Node 数组加链表形式，并且使用 synchronized 替代 ReentrantLock 来提高性能和简化同步机制[^3]。不过这些改进并没有改变对于 `null` 键和 `null` 值的支持策略。

### 替代方案

针对需要处理可能存在 `null` 值的情况，以下是几种常见的解决方案：

#### 使用 Optional 类型
Java 8 引入了 `Optional<T>` 类来表示可选的存在或不存在的值。通过这种方式可以在一定程度上避免直接操作 `null` 所带来的风险。

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.Optional;

public class Example {
    private static final ConcurrentHashMap<String, Optional<Integer>> map = new ConcurrentHashMap<>();

    public void putValue(String key, Integer value){
        map.put(key, Optional.ofNullable(value));
    }

    public Integer getValue(String key){
        return map.getOrDefault(key, Optional.empty()).orElse(null);
    }
}

#### 自定义包装类
创建自定义对象作为容器，用于封装实际的数据以及是否存在标志位。

class NullableWrapper<T> {
    boolean isPresent;
    T value;

    public NullableWrapper(T v) {
        this.value = v;
        this.isPresent = (v != null);
    }

    @Override
    public String toString(){
        return "NullableWrapper{" +
                "isPresent=" + isPresent +
                ", value=" + value +
                '}';
    }
}

// Usage example:
ConcurrentHashMap<String, NullableWrapper<Integer>> myMap = new ConcurrentHashMap<>();
myMap.put("key", new NullableWrapper<>(null)); // Store a 'null' wrapped by NullableWrapper.
System.out.println(myMap.get("key"));          // Output the wrapper object with information about presence of actual data.