简要说说ConcurrentHashMap的结构和 实现
时间: 2023-11-03 11:00:44 浏览: 62
ConcurrentHashMap的结构基本上和HashMap一样,不过它保证了线程安全性。它采用了一种分段锁的机制,将整个数据集分成多个段,每个段可以独立地加锁,不同的线程可以同时对不同的段进行访问,从而提高并发性能。每个段内部使用HashEntry数组来存储键值对,每个HashEntry是一个链表的头节点,通过链表的方式解决哈希冲突的问题。ConcurrentHashMap的实现主要依赖于CAS(Compare and Swap)操作和volatile关键字来实现线程安全的操作,以及使用了复杂的算法来保证并发访问的正确性和性能。
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简要概述ConcurrentHashMap的数据结构及底层原理
ConcurrentHashMap的数据结构是基于Segment的分段锁实现的,它把整个HashMap拆分成N个Segment段,每个Segment本质上是一个小的Hashtable,每一个Segment有自己的锁,所以当多个线程访问不同的段时,它们之间不会发生冲突。底层原理是采用了分段锁的机制,将数据分段,每一段都需要获取锁才能进行操作,从而保证操作的原子性和可见性。
ConcurrentHashMap底层结构和原理
ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表实现,它是基于哈希表的并发容器,具有高效的读取和更新操作。下面是ConcurrentHashMap的底层结构和原理:
1. 底层数据结构:ConcurrentHashMap使用了分段锁的机制,内部维护了一个Segment数组,每个Segment都是一个类似于HashMap的结构,即一个数组加链表或红黑树。
2. 分段锁:ConcurrentHashMap使用了分段锁的概念,将整个哈希表分为多个段(Segment),每个段都是一个独立的哈希表。不同的线程可以同时访问不同的段,从而实现了并发访问。
3. Hash定位:当进行插入、查找或删除操作时,首先根据键的哈希值定位到对应的段(Segment),然后在该段内部进行操作。
4. Segment内部结构:每个Segment内部包含一个HashEntry数组,数组中的每个元素是一个链表或红黑树的头节点。链表和红黑树用于解决哈希冲突,提高查找效率。
5. CAS操作:在并发环境下,ConcurrentHashMap使用了CAS(Compare and Swap)操作来实现线程安全。CAS操作是一种乐观锁策略,通过比较当前值与期望值是否相等来判断是否更新数据。
6. 扩容机制:当ConcurrentHashMap中的元素数量达到一定阈值时,会触发扩容操作。在扩容过程中,会创建一个新的数组,并将原有的元素重新分配到新数组中,同时保持并发访问的一致性。