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      ConcurrentHashMap底層具體實現(xiàn)知道嗎?實現(xiàn)原理是什么?

      來源:千鋒教育
      發(fā)布人:wjy
      時間: 2022-09-19 11:38:18 1663558698

        JDK1.7

        首先將數(shù)據(jù)分為一段一段的存儲,然后給每一段數(shù)據(jù)配一把鎖,當一個線程占用鎖訪問其中一個段數(shù)據(jù)時,其他段的數(shù)據(jù)也能被其他線程訪問。

        在JDK1.7中,ConcurrentHashMap采用Segment + HashEntry的方式進行實現(xiàn),結(jié)構(gòu)如下:

        一個 ConcurrentHashMap 里包含一個 Segment 數(shù)組。Segment 的結(jié)構(gòu)和HashMap類似,是一種數(shù)組和鏈表結(jié)構(gòu),一個 Segment 包含一個 HashEntry 數(shù)組,每個 HashEntry 是一個鏈表結(jié)構(gòu)的元素,每個 Segment 守護著一個HashEntry數(shù)組里的元素,當對 HashEntry 數(shù)組的數(shù)據(jù)進行修改時,必須首先獲得對應的 Segment的鎖。

      ConcurrentHashMap底層具體實現(xiàn)1

       

        1. 該類包含兩個靜態(tài)內(nèi)部類 HashEntry 和 Segment ;前者用來封裝映射表的鍵值對,后者用來充當鎖的角色;

        2. Segment 是一種可重入的鎖 ReentrantLock,每個 Segment 守護一個HashEntry 數(shù)組里得元素,當對 HashEntry 數(shù)組的數(shù)據(jù)進行修改時,必須首先獲得對應的 Segment 鎖。

        JDK1.8

        在JDK1.8中,放棄了Segment臃腫的設計,取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized來保證并發(fā)安全進行實現(xiàn),synchronized只鎖定當前鏈表或紅黑二叉樹的首節(jié)點,這樣只要hash不沖突,就不會產(chǎn)生并發(fā),效率又提升N倍。

        結(jié)構(gòu)如下:

      ConcurrentHashMap底層具體實現(xiàn)2

       

        附加源碼,有需要的可以看看

        插入元素過程(建議去看看源碼):

        如果相應位置的Node還沒有初始化,則調(diào)用CAS插入相應的數(shù)據(jù);

      ConcurrentHashMap底層具體實現(xiàn)3

       

        如果相應位置的Node不為空,且當前該節(jié)點不處于移動狀態(tài),則對該節(jié)點加synchronized鎖,如果該節(jié)點的hash不小于0,則遍歷鏈表更新節(jié)點或插入新節(jié)點;

      ConcurrentHashMap底層具體實現(xiàn)4

       

        1. 如果該節(jié)點是TreeBin類型的節(jié)點,說明是紅黑樹結(jié)構(gòu),則通過putTreeVal方法往紅黑樹中插入節(jié)點;如果binCount不為0,說明put操作對數(shù)據(jù)產(chǎn)生了影響,如果當前鏈表的個數(shù)達到8個,則通過treeifyBin方法轉(zhuǎn)化為紅黑樹,如果oldVal不為空,說明是一次更新操作,沒有對元素個數(shù)產(chǎn)生影響,則直接返回舊值;

        2. 如果插入的是一個新節(jié)點,則執(zhí)行addCount()方法嘗試更新元素個數(shù)baseCount;

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