Java 基础篇之 ConcurrentHashMap
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jdk1.7和jdk1.8的ConcurrentHashMap底层数据结构
jdk1.7:由一个Segment数组和多个HashEntry组成
Segment数组就是将一个大的table分割成多个小的table来进行加锁(分段锁思想,继承ReentrantLock),而每一个Segment元素存储的时HashEntry数组。
jdk1.8:废弃了Segment,采用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现
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jdk1.7和jdk1.8的ConcurrentHashMap的区别
① 数据结构不同
jdk1.7是Segment+HashEntry,jdk1.8是Node数组+链表+红黑树
② 线程安全机制不同
jdk1.7是ReentrantLock,jdk1.8是CAS、synchronized
③ 锁的粒度不同
jdk1.7是对进行数据操作的Segment加锁,jdk1.8是对数组元素加锁 (头节点)
注:获取数据两个版本都是通过volatile来保证数据的可见性。
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jdk1.8 ConcurrentHashMap 的put方法流程
① 计算hash值
② 如果没有初始化就先调用initTable方法进行初始化过程(CAS)
③ 如果没有hash冲突就直接CAS插入
④ 如果还在进行扩容操作就先进行扩容
⑤ 如果由hash冲突,则加锁来保证线程安全(synchronized)
⑥ 如果链表数量大于等于8,且数组长度大于64,则转为红黑树
⑦ 如果成功添加就调用addCount方法统计size,并检查是否需要扩容
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jdk1.8 ConcurrentHashMap 的get方法流程
① 计算hash值,定位到该table位置,如果首节点符合就直接返回② 如果遇到扩容,会调用标志正在扩容节点ForwardingNode的find方法,查找该节点,匹配就返回
③ 以上都不符合,就往下遍历节点,匹配就返回,否则最后返回null
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jdk1.8中为啥用synchronized代替ReentrantLock
jdk1.7版本及以前:使用Segment,初始化为容量为16,而每个Segment都继承了ReentrantLock类,这样每个Segment类本身就是一 个锁,之后Segment内部又是一个HashEntry数组,每个HashEntry里面对应着一个Node链表。 那么当put元素时,对其key进行hash,然后对16取模得到对应的Segment的下标,之后调用对应Segment的lock()上锁,也就是每个Segment的锁是分开的,并发量为Segment的个数。
jdk1.8版本:使用synchronized锁住的是链表的头节点,即锁住的是hash冲突的那条链表,锁的粒度细化了。