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题目

JDK7 的 ConcurrentHashMap 原理?

解答

ConcurrentHashMap 用于解决 HashMap 的线程不安全和 HashTable 的并发效率低,HashTable 之所以效率低是因为所有线程都必须竞争同一把锁,
假如容器里有多把锁,每一把锁用于锁容器的部分数据,那么多线程访问容器不同数据段的数据时,线程间就不会存在锁竞争,从而有效提高并发效率,这就是 ConcurrentHashMap 的锁分段技术。
首先将数据分成 Segment 数据段,然后给每一个数据段配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段的数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。

get 实现简单高效,先经过一次再散列,再用这个散列值通过散列运算定位到 Segment,最后通过散列算法定位到元素。
get 的高效在于不需要加锁,除非读到空值才会加锁重读。get 方法中将共享变量定义为 volatile,在 get 操作里只需要读所以不用加锁。

put 必须加锁,首先定位到 Segment,然后进行插入操作,第一步判断是否需要对 Segment 里的 HashEntry 数组进行扩容,第二步定位添加元素的位置,然后将其放入数组。

size 操作用于统计元素的数量,必须统计每个 Segment 的大小然后求和,在统计结果累加的过程中,之前累加过的 count 变化几率很小,
因此先尝试两次通过不加锁的方式统计结果,如果统计过程中容器大小发生了变化,再加锁统计所有 Segment 大小。判断容器是否发生变化根据 modCount 确定。

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