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ConcurrentHashMap底层具体实现知道吗?实现原理是什么?

来源:千锋教育
发布人:wjy
时间: 2022-09-19 11:38:18 1663558698

  JDK1.7

  首先将数据分为一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。

  在JDK1.7中,ConcurrentHashMap采用Segment + HashEntry的方式进行实现,结构如下:

  一个 ConcurrentHashMap 里包含一个 Segment 数组。Segment 的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构,一个 Segment 包含一个 HashEntry 数组,每个 HashEntry 是一个链表结构的元素,每个 Segment 守护着一个HashEntry数组里的元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment的锁。

ConcurrentHashMap底层具体实现1

 

  1. 该类包含两个静态内部类 HashEntry 和 Segment ;前者用来封装映射表的键值对,后者用来充当锁的角色;

  2. Segment 是一种可重入的锁 ReentrantLock,每个 Segment 守护一个HashEntry 数组里得元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment 锁。

  JDK1.8

  在JDK1.8中,放弃了Segment臃肿的设计,取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现,synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点,这样只要hash不冲突,就不会产生并发,效率又提升N倍。

  结构如下:

ConcurrentHashMap底层具体实现2

 

  附加源码,有需要的可以看看

  插入元素过程(建议去看看源码):

  如果相应位置的Node还没有初始化,则调用CAS插入相应的数据;

ConcurrentHashMap底层具体实现3

 

  如果相应位置的Node不为空,且当前该节点不处于移动状态,则对该节点加synchronized锁,如果该节点的hash不小于0,则遍历链表更新节点或插入新节点;

ConcurrentHashMap底层具体实现4

 

  1. 如果该节点是TreeBin类型的节点,说明是红黑树结构,则通过putTreeVal方法往红黑树中插入节点;如果binCount不为0,说明put操作对数据产生了影响,如果当前链表的个数达到8个,则通过treeifyBin方法转化为红黑树,如果oldVal不为空,说明是一次更新操作,没有对元素个数产生影响,则直接返回旧值;

  2. 如果插入的是一个新节点,则执行addCount()方法尝试更新元素个数baseCount;

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