ConcurrentHashMap的底层实现原理？

ConcurrentHashMap 是 Java 并发包中提供的一个并发哈希表实现，它比 Hashtable 和同步的 HashMap 更加高效，能够支持高并发的读写操作。

ConcurrentHashMap 的底层实现原理主要涉及到了两个重要的概念：分段锁和 CAS。

首先，ConcurrentHashMap 内部维护了多个 Segment（默认为 16 个），每个 Segment 都是一个独立的 Hash 表，它们之间相互独立，互不影响。每个 Segment 都包含了一个 HashEntry 数组，每个数组元素都是一个链表的头结点，每个链表则是一个 Hash 表内的所有键值对。

其次，在进行插入、删除、查找等操作时，ConcurrentHashMap 会先根据 key 的 hashcode 值找到对应的 Segment，然后再通过 CAS 操作对该 Segment 上的锁进行获取或释放。这样，多个线程可以同时对不同的 Segment 进行操作，从而实现了并发。

需要注意的是，ConcurrentHashMap 在进行扩容时，会将每个 Segment 中的链表拆分为两个链表，一个是原位置的链表，一个是新位置的链表。这样，旧位置的链表就可以在不影响读写操作的情况下逐步迁移到新位置，从而避免了扩容时的性能瓶颈。

总体来讲，ConcurrentHashMap 的底层实现采用了分段锁和 CAS 技术，可以有效地支持高并发的读写操作。

相关问题

ConcurrentHashMap 的底层实现原理？

ConcurrentHashMap 是 Java 中线程安全的哈希表现，它的底层实现原理主要基于分段锁（Segment）和 CAS（Compare and Swap）操作。

具体实现原理如下：

1. ConcurrentHashMap 内部由多个 Segment 组成，每个 Segment 是一个独立的哈希表，它们可以独立地进行扩容和操作。
2. 每个 Segment 都继承自 ReentrantLock，通过使用分段锁来实现并发控制。这意味着在多线程环境下，不同的线程可以同时访问不同的 Segment，从而提高并发性能。
3. ConcurrentHashMap 将整个哈希表分成多个小的段（Segment），每个段中包含一部分键值对。每个 Segment 中的键值对操作是线程安全的，不同的线程可以同时对不同的段进行操作。
4. 当插入或删除键值对时，先根据键的哈希值计算出所在的 Segment，并对该 Segment 进行加锁。这样可以保证只有访问同一个 Segment 的线程需要竞争锁，而不影响其他 Segment 的操作。
5. 在进行读操作时，不需要加锁。ConcurrentHashMap 使用了 volatile 关键字来保证读取到最新的值，并通过 CAS 操作来保证数据的一致性。
6. 当需要扩容时，只会对某个段进行扩容，而不是整个 ConcurrentHashMap，从而减小了扩容的开销。
7. 在 JDK8 之后，ConcurrentHashMap 采用了红黑树的数据结构来优化哈希碰撞导致的链表过长问题，提高查询效率。

通过分段锁和 CAS 操作，ConcurrentHashMap 实现了高效的并发控制，使得多个线程可以同时对不同的段进行操作，从而提高了并发性能。

ConcurrentHashMap底层原理？

ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表实现，它是通过分段锁（Segment）来实现并发访问的。下面是ConcurrentHashMap的底层原理：

1. 数据结构：ConcurrentHashMap内部由一个Segment数组组成，每个Segment都是一个独立的哈希表，用于存储键值对。每个Segment维护了一个独立的锁。

2. 分段锁：ConcurrentHashMap使用分段锁来实现并发访问。每个Segment都可以独立地加锁，不同的线程可以同时访问不同的Segment，从而提高并发性能。

3. Hash算法：ConcurrentHashMap使用了与HashMap相同的Hash算法来确定元素在哪个Segment中存储。首先，根据键的hashCode计算出一个哈希值，然后通过哈希值与Segment数组长度进行位运算，得到该元素应该存储在哪个Segment中。

4. 锁粒度：ConcurrentHashMap的锁粒度是Segment级别的，即每个Segment都有一个独立的锁。这样，在多线程并发访问时，只有访问同一个Segment的线程需要竞争锁，而其他Segment的访问不会受到影响，从而提高了并发性能。

5. 扩容：当ConcurrentHashMap中的元素数量达到一定阈值时，会触发扩容操作。扩容时，会对每个Segment进行扩容，而不是对整个ConcurrentHashMap进行扩容。这样可以减小扩容的开销，并且不会影响其他Segment的并发访问。

总结起来，ConcurrentHashMap通过分段锁和哈希算法实现了线程安全的并发访问。每个Segment都是一个独立的哈希表，通过细粒度的锁控制并发访问，从而提高了并发性能。