• 3、Concurrenthashmap实现原理(JDK版本1.7)


    (1)结构图:

     

    ConcurrentHashMap中的数据结构

    ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment实际继承自可重入锁(ReentrantLock),在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色;HashEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组,每个Segment里包含一个HashEntry数组,我们称之为table,每个HashEntry是一个链表结构的元素。

     

    ConcurrentHashMap实现原理或者ConcurrentHashMap如何在保证高并发下线程安全的同时实现了性能提升?

    ConcurrentHashMap允许多个修改操作并发进行,其关键在于使用了锁分离技术。它使用了多个锁来控制对hash表的不同部分进行的修改。内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分,每个段其实就是一个小的hash table,只要多个修改操作发生在不同的段上,它们就可以并发进行。

    ConcurrentHashMap初始化

    初始化有三个参数

    initialCapacity:初始容量大小 ,默认16。

    loadFactor, 扩容因子,默认0.75,当一个Segment存储的元素数量大于initialCapacity* loadFactor时,该Segment会进行一次扩容。

    concurrencyLevel 并发度,默认16。并发度可以理解为程序运行时能够同时更新ConccurentHashMap且不产生锁竞争的最大线程数,实际上就是ConcurrentHashMap中的分段锁个数,即Segment[]的数组长度。如果并发度设置的过小,会带来严重的锁竞争问题;如果并发度设置的过大,原本位于同一个Segment内的访问会扩散到不同的Segment中,CPU cache命中率会下降,从而引起程序性能下降。

    put(K key, V value)

    1、首先定位segment,当这个segment在map初始化后,还为null,由ensureSegment方法负责填充这个segment。

    对Segment 加锁

     

    3、定位所在的table元素,并扫描table下的链表,找到时:

     

    没有找到时:

     

    扩容操作

    Segment 不扩容,扩容下面的table数组,每次都是将数组翻倍

     

    好处是:可以快速定位和减少重排次数

    size()方法

    size的时候进行两次不加锁的统计,两次一致直接返回结果,不一致,重新加锁再次统计

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