ConcurrentHashMap的原理

ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表，它支持高并发访问，可以被多个线程同时访问，而不需要额外的同步机制。其原理主要包括以下几点：

1. 分段锁：ConcurrentHashMap将整个Map分成了多个Segment，每个Segment都是一个类似于HashTable的结构，拥有自己的锁。当一个线程占用了一个Segment的锁之后，其他线程可以同时访问其他的Segment，从而提高并发性能。

2. 数组+链表：ConcurrentHashMap内部采用数组+链表的方式来存储数据。数组的每个元素是一个链表的头节点，所有哈希值相同的键值对都会存储在这个链表中。

3. 延迟更新：ConcurrentHashMap的put方法、remove方法等操作都是先尝试更新Segment中的数据，如果失败了再通过重试的方式来更新整个Map中的数据。这种延迟更新的方式避免了大量的锁竞争，从而提高了并发性能。

4. 不支持null值：ConcurrentHashMap不支持null值作为键或者值，因为null值无法计算出哈希值，会导致在查找时出现问题。

总的来说，ConcurrentHashMap的原理就是通过分段锁、数组+链表、延迟更新等方式来保证线程安全和高并发性能。

相关问题

ConcurrentHashMap 原理

ConcurrentHashMap是一个线程安全的HashMap，它的原理是通过使用一种叫做分段锁（Segment）的机制来实现并发安全。它将整个数据结构分成了多个段（Segment），每个段都是一个独立的HashMap，拥有自己的锁。这样，在并发操作时，不同的线程可以同时访问不同的段，从而提高了并发性能。每个段内部的操作仍然是非线程安全的，但由于不同的线程访问的段是不同的，所以并发操作不会产生竞争。这种设计方式既保证了线程安全，同时也提高了并发性能。

在ConcurrentHashMap中，每个段（Segment）实际上是一个类似于HashMap的数据结构，它包含了一个数组（Node[]）来存储键值对。每个节点（Node）实际上也是一个链表的头节点，用来解决哈希冲突。每个节点包含了键、值以及下一个节点的引用。而且，ConcurrentHashMap中使用了volatile修饰的节点数组，保证了对数组的读写操作的可见性。

当进行插入、删除或者查找操作时，ConcurrentHashMap会根据键的哈希值来选择对应的段，并对该段进行加锁，保证同一段内的操作的原子性。这样，不同的线程可以同时对不同的段进行操作，提高了并发性能。同时，ConcurrentHashMap还使用了一种叫做CAS（Compare And Swap）的机制来保证对节点数组的原子性操作。通过这些机制的组合，ConcurrentHashMap实现了高效的并发安全操作。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* *2* [ConcurrentHashMap原理详解(太细了)](https://blog.csdn.net/qq_42068856/article/details/126091526)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *3* [ConcurrentHashMap 原理](https://blog.csdn.net/liuwg1226/article/details/119548439)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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concurrentHashMap原理

ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的容器，用于存放键值对。它使用了哈希算法来确定值的地址，因此具有快速的查询速度，时间复杂度为O(1)。与HashMap和Hashtable相比，ConcurrentHashMap在多线程环境下更加安全。

ConcurrentHashMap的原理是通过使用多个分段锁（Segment）来实现并发访问的。每个分段锁可以看作是一个独立的小Hashtable，它们只锁定对应的部分数据，而不是对整个容器进行锁定。这样可以大大提高并发性能，多个线程可以同时访问不同的分段锁，从而实现并发访问。

在ConcurrentHashMap中，键值对是存储在一个数组中的，每个数组元素又是一个链表或红黑树。当发生hash冲突时，新的键值对会被插入到对应位置的链表或红黑树中。在获取值时，会先通过哈希算法找到对应的位置，然后再在链表或红黑树中查找对应的值。

当插入、删除或查找操作需要修改数据时，会首先获取对应的分段锁，然后再对数据进行操作。这样就保证了数据的线程安全性。同时，由于每个分段锁只锁定对应的部分数据，不同的线程可以同时访问不同的分段锁，从而提高了并发性能。

总结起来，ConcurrentHashMap通过使用分段锁，将整个容器分成多个小的并发部分，从而实现了高效的线程安全并发访问。