多线程之ConcurrentHashMap的实现

阳光穿透心脏的1/2处 2022-11-15 15:57 112阅读 0赞

*  DK 1.7 中使用分段锁（ReentrantLock + Segment + HashEntry），相当于把一个 HashMap 分成多个段，每段分配一把锁，这样支持多线程访问。锁粒度：基于 Segment，包含多个 HashEntry。

> Segment 继承 ReentrantLock（重入锁） 用来充当锁的角色，每个 Segment 对象守护每个散列映射表的若干个桶；
> 
> HashEntry 用来封装映射表的键-值对；
> 
> 每个桶是由若干个 HashEntry 对象链接起来的链表

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTY5MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

*  JDK 1.8 中使用 CAS + synchronized + Node + 红黑树。锁粒度：Node（首结点）（实现 Map.Entry<K,V>）。锁粒度降低了。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTY5MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## JDK8中ConcurrentHashMap关键方法的实现 ##

### 添加方法put() ###

put方法实现中与JDK7中有所不同，**第四步如果存在hash冲突时使用synchronized替代了JDK7中的ReentrantLock，原因是基于JDK8中synchronized的优化这种方式粒度可能更小。**

> 1.  如果没有初始化，就调用 initTable() 方法来进行初始化；
> 2.  如果**没有 hash 冲突就以 CAS 无锁的方式进行插入**；
> 3.  如果需要扩容，就先进行扩容；
> 4.  **如果存在 hash 冲突，就加锁来保证线程安全**，哈希碰撞结果如果不是替换(hash值一致且是equals方法为false），当前结构是链表形式就直接遍历到尾端插入，当前结构是红黑树就按照红黑树结构插入；
> 5.  如果该链表的数量大于阀值 8，就要先转换成红黑树的结构，break 再一次进入循环
> 6.  如果添加成功就调用 addCount() 方法统计 size，并且检查是否需要扩容。

### 获取对象get()  ###

> 1.  计算 hash 值，定位到该 table 索引位置，如果是首结点符合就返回；
> 2.  如果遇到扩容时，会调用标记正在扩容结点 ForwardingNode.find()方法，查找该结点，匹配就返回；
> 3.  以上都不符合的话，就往下遍历结点，匹配就返回，否则最后就返回 null。

### 扩容方法 transfer()  ###

默认容量为 16，扩容时，容量变为原来的两倍

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTY5MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221022/e7869f1a60214c6fae49c9312f9c2b0d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTY5MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221022/d6edd470e48a4dbfa0940d6e2028d764.png