HashMap
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1.7:
数据结构:数组+链表
put采用头插法
在高并发的情况下,扩容可能会出现环链(类似于我们Java中的死锁),原因是因为只有e和next指针,扩容通过hash值计算(位运算)的转移方式
1.8:
数据结构:数组+链表+红黑树
put采用尾插法
在链表的长度大于8且HashMap容量大于等于64时链表转红黑树。否则优先扩容
为什么是大于8转红黑树:泊松分布类似于正态分布
扩容采用高低位拆分转移方式,避免了环链的产生,低位移到新的数组上的相同的位置。高位重新进行index+3(这个思想可用于分库分表在线扩容),位运算保证get方法的hash运算还可以get到。
ConcurrentHashMap
数据结构和HashMap大致相同
负载因子0.75
链表长度大于8时转红黑树,小于6时转回链表
区别:1、内部在数据写入时加入了同步机制(分段锁)保证线程安全,读是无锁操作;
2、扩容是老数据的转移是并发执行的,这样扩容的效率更高。如果扩容时有一个新线程进入,会判读一下如果合适会辅助进行扩容,最少分配的扩容量为16(二的指数次幂)
1.7
基于ReenTrantLook实现分段锁
结构为数组-数组-链表-红黑树,每次加锁为最外层数组的某个index
1.8
基于synchronize和CAS实现分段锁
结构为数组+链表+红黑树,每次加锁为正在put中的值所在的链表中的上一个值,锁的粒度更小,增加了一部分性能
CopyOnWrite
CopyOnWriteArraySet、CopyOnWriteArrayList
核心思想:读写分离,空间换时间,避免并保证并发安全导致的激烈的锁竞争、
1、CopyOnWrite适用于读多写少的情况,最大程度的提高读的效率;
2、CopyOnWrite是最终一致性,在写的过程中,原有的读的数据是不会发生更新的,只有新的读才能读到最新数据;
3、如何使其他线程能够及时读到新的数据,需要使用volatile变量;
4、写的时候不能并发写,需要对写操作进行加锁;