concurrenthashmap底层实现
时间: 2023-04-30 21:06:24 浏览: 100
ConcurrentHashMap是一个线程安全的哈希表实现。它通过将哈希表分成多个段来支持并发访问,不同的线程可以同时访问不同的段,从而提高了并发访问效率。在Java中,ConcurrentHashMap是一个非常常用的并发容器,它被广泛地应用于多线程环境下的数据操作。
相关问题
ConcurrentHashMap底层实现
ConcurrentHashMap 是 Java 中的一种线程安全的哈希表,它是 HashMap 的线程安全版本,但是相比于 HashTable,它在并发环境下提供了更好的性能。ConcurrentHashMap 的底层实现主要基于以下几个关键点:
1. 分段锁(Segmentation):ConcurrentHashMap 采用了一种分段锁的策略,将数据分为一段一段来存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。这种技术可以在并发环境下实现更高的吞吐量。
2. 使用 CAS 操作(Compare-And-Swap):在一些更新操作中,ConcurrentHashMap 使用无锁的 CAS 操作来保证数据的一致性,这样可以减少使用传统锁带来的性能开销。
3. 内部类 Segment:在 Java 8 之前,ConcurrentHashMap 的实现中有一个内部类 Segment,它继承自 ReentrantLock,用于代表锁。在 Java 8 以后,ConcurrentHashMap 的实现进行了优化,不再使用 Segment 分段锁,而是使用了一种称为“一种基于Node数组 + 链表 + 红黑树的实现”的结构。
4. 引入红黑树:在 Java 8 中,ConcurrentHashMap 在链表长度超过一定阈值时,会将链表转换为红黑树,以减少搜索时间,优化性能。
5. 使用volatile关键字:在 Node 节点的值和下一个节点的引用中都使用了 volatile 关键字,确保了内存可见性,即每次读取都是读取主内存中的最新数据。
concurrenthashmap底层实现原理
ConcurrentHashMap是一种线程安全的哈希表,它的底层实现原理是通过将整个哈希表分成多个小的段(Segment),每个段都是一个独立的哈希表,拥有自己的锁。这样,在多线程环境下,不同的线程可以同时访问不同的段,从而提高了并发性能。
每个段内部的哈希表结构与HashMap类似,都是由一个数组和链表组成。当多个线程同时访问同一个段时,只有该段的锁会被锁定,其他段的锁不会受到影响,从而避免了锁的竞争,提高了并发性能。
在ConcurrentHashMap中,读操作不需要加锁,只有写操作需要加锁。当一个线程要进行写操作时,它只需要锁定该段的锁,其他线程仍然可以访问其他段,从而实现了读写分离,提高了并发性能。
总之,ConcurrentHashMap通过将整个哈希表分成多个小的段,每个段拥有自己的锁,实现了读写分离和锁的粒度控制,从而提高了并发性能。
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