细说Java8之后的ConcurrentHashMap底层

Java 8之后的ConcurrentHashMap在底层实现上进行了一些改进，主要包括以下两个方面：

1. 数据结构的改进：Java 8之前的ConcurrentHashMap使用了分段锁的方式实现并发控制，内部结构是由多个Segment（段）组成的数组。而Java 8及以后的版本中，引入了一种称为"扁平化"（Flattening）的方式来提高并发性能。它将整个数据结构分成了多个独立的桶（Bucket），每个桶内部都是一个链表或红黑树的结构，用于存储键值对。这种扁平化的数据结构减少了锁的粒度，提高了并发性能。

2. 使用CAS操作：Java 8之后的ConcurrentHashMap在并发控制方面使用了CAS（Compare and Swap）操作。CAS是一种乐观锁技术，通过比较并交换的方式来实现线程间的同步。它不需要使用传统的锁机制，避免了线程阻塞和上下文切换的开销，可以提高并发性能。

具体来说，Java 8之后的ConcurrentHashMap采用了以下策略：

- 在读取操作（如get）时，不需要加锁，可以实现高效的并发读取。
- 在更新操作（如put、remove）时，使用CAS操作进行原子性的操作，避免了加锁的开销。
- 在冲突（多个线程同时操作一个桶）发生时，采用自旋和重试的方式进行处理，以保证数据的一致性。

总之，Java 8之后的ConcurrentHashMap通过改进数据结构和使用CAS操作，提高了并发性能和可伸缩性。它在高并发场景下具有更好的性能表现，并且保证了数据的一致性。

相关问题

jdk8 ConcurrentHashMap底层原理

JDK 8中的ConcurrentHashMap是一个线程安全的哈希表，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. 分段锁：ConcurrentHashMap将整个哈希表分成了多个段（Segment），每个段都是一个独立的哈希表，拥有自己的锁。不同的线程可以同时访问不同的段，从而提高并发性能。

2. Hash桶：每个段内部都由一个Hash桶数组组成，每个Hash桶中存储了一个链表或红黑树结构的键值对。通过哈希函数计算键的哈希值，然后根据哈希值找到对应的Hash桶。

3. 锁粒度：ConcurrentHashMap的锁粒度是段级别的，即每个段都有一个独立的锁。这样可以在多线程环境下实现更细粒度的并发控制，不同线程可以同时访问不同的段，提高并发性能。

4. 并发度：ConcurrentHashMap的并发度是通过调整段的数量来实现的。在创建ConcurrentHashMap时，可以指定初始段的数量，默认为16。随着元素的增加，ConcurrentHashMap会自动扩容，并重新计算元素在新段中的位置。

5. CAS操作：ConcurrentHashMap使用了CAS（Compare and Swap）操作来保证线程安全。CAS是一种无锁的原子操作，通过比较内存中的值与期望值是否相等来判断是否需要更新。如果相等，则进行更新操作；否则，重新尝试。

java8的ConcurrentHashMap的put方法过程

Java 8 的 ConcurrentHashMap 类是线程安全的哈希表实现，它的 put 方法用于将键值对添加到哈希表中。下面是 ConcurrentHashMap 的 put 方法的大致过程：

1. 首先，根据给定的键计算出哈希值。
2. 根据哈希值确定键值对应的段（Segment）。
3. 在段中加锁，以确保线程安全性。
4. 检查段中是否已经存在该键。如果存在，则更新对应的值，并返回旧值。
5. 如果不存在该键，则创建一个新的节点，并将其插入到段中。
6. 如果插入操作导致段中的节点数量超过阈值（默认为 8），则进行扩容操作，将该段中的节点重新分配到新的段中。
7. 最后释放段的锁，并返回旧值（如果存在）。

需要注意的是，ConcurrentHashMap 通过将整个哈希表分割成多个段来实现并发访问的效果。每个段都拥有自己的锁，不同的线程可以同时访问不同的段，从而提高并发性能。这也意味着在多线程环境下，不同的线程可以同时执行 put 操作，而不会相互阻塞。

以上是 Java 8 的 ConcurrentHashMap 的 put 方法的简要过程描述。具体实现细节可能因版本和具体实现而有所不同。