concurrenthashmap1.8原理

ConcurrentHashMap 是 JDK 提供的一个线程安全的 map 实现类，在高并发场景下的性能表现非常出色。它的原理是通过将整个 Map 分为若干个小的 Segment，每个 Segment 默认会被分配一个锁，不同的 Segment 之间可以同时进行 put/get 操作，相同 Segment 之间的操作会被阻塞，从而实现了线程安全性。在 JDK 1.8 中，ConcurrentHashMap 的实现进行了一些改进，引入了 CAS 操作，能够更高效地保证并发安全性。同时，还支持了对 Key-Value 对的原子操作方法，如 putIfAbsent、computeIfAbsent 等，使得应用场景更加广泛。

相关问题

concurrenthashmap1.8底层原理

ConcurrentHashMap是Java中的一种并发容器，用于实现线程安全的并发编程。在1.8版本中，ConcurrentHashMap采用了数组、链表、红黑树和桶锁的方式来实现。它的扩容过程是通过transfer()方法来完成的。与1.7版本相比，1.8版本的ConcurrentHashMap的锁粒度更小，提高了并发程度。同时，1.8版本还引入了红黑树进行优化，在桶节点过多时可以提供更好的查询效率。此外，1.8版本的计数器采用了分而治之的思想，将计数器拆分成多个，而1.7版本则会在重试次数超过阈值时锁定整个ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap 1.8中 cas + synchronized的原理？

在 ConcurrentHashMap 1.8 中，为了提高并发性能，引入了 CAS（Compare and Swap）操作和 synchronized 关键字的结合来实现线程安全。

具体的工作原理如下：

1. ConcurrentHashMap 1.8 中使用了类似于 Java 1.5 中引入的 ReentrantLock 的 CAS 操作来进行并发控制。

2. 每个桶（Bucket）维护了一个链表或红黑树的数据结构来存储键值对。

3. 对于读操作，不需要加锁，可以并发地进行。

4. 对于写操作，首先会使用 CAS 操作尝试进行无锁更新。如果 CAS 操作成功，则直接完成操作；如果 CAS 操作失败，则会使用 synchronized 关键字加锁，确保只有一个线程可以进行写操作。

5. 在加锁的情况下，其他线程需要等待写操作完成后才能进行读或写操作。

6. 当扩容或者其他特殊情况发生时，需要获取整个 ConcurrentHashMap 的全局锁，以保证一致性。

通过使用 CAS 操作和 synchronized 关键字相结合的方式，在 ConcurrentHashMap 1.8 中实现了更高效的并发控制。CAS 操作允许多个线程同时进行读操作和无锁的写操作，减少了锁竞争的情况下的性能损失。而 synchronized 关键字则用于在 CAS 操作失败时进行有锁的写操作，保证了线程安全性。整体上提高了并发性能和吞吐量。