ConcurrentHashMap复制

`ConcurrentHashMap` 是 Java 中的一个线程安全的 HashMap 实现，它提供了高并发环境下的高效性能。当需要创建一个新的 `ConcurrentHashMap` 时，通常有两种方式：直接实例化或复制构造。

1. **直接实例化**：

   ConcurrentHashMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();

这种方式默认创建了一个空的、初始容量为 16 的并发哈希表。

2. **复制构造**：
当你需要基于现有的哈希映射来创建新的 `ConcurrentHashMap` 时，可以使用复制构造函数：

   ConcurrentHashMap<String, String> copiedMap = new ConcurrentHashMap<>(originalMap);

这里 `originalMap` 是要复制的原始 `ConcurrentHashMap` 对象。复制后的 `copiedMap` 将拥有与原地图相同的键值对，且它们之间的哈希一致性、同步策略等特性都会保持一致。

值得注意的是，如果你只是想避免线程竞争，而不需要完全复制整个映射，那么可以考虑使用更轻量级的方式，如普通的 `HashMap` 并添加适当的同步机制。

相关问题

怎么将一个ConcurrentHashMap复制给另一个

在Java中，`ConcurrentHashMap`是一种线程安全的哈希映射表，如果需要将一个`ConcurrentHashMap`复制给另一个，有几种方式：

1. 使用`clone()`方法浅拷贝：`ConcurrentHashMap`实现了`Cloneable`接口，可以使用`clone()`方法生成一个新的浅拷贝，但这个方法只复制了引用，底层的数据结构不会改变。

ConcurrentHashMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
// ...填充数据

ConcurrentHashMap<String, String> copyMap = map.clone();

注意：这种方式得到的是浅拷贝，如果原map中有对其他对象的引用，这些对象不会被复制。

2. 转换为普通`HashMap`再转换回来：首先将`ConcurrentHashMap`转换为普通的`HashMap`，然后再转换回`ConcurrentHashMap`。

ConcurrentHashMap<String, String> concurrentMap = new ConcurrentHashMap<>();
...
HashMap<String, String> hashMap = concurrentMap.entrySet().stream()
        .collect(Collectors.toMap(Entry::getKey, Entry::getValue));
ConcurrentHashMap<String, String> copiedMap = new ConcurrentHashMap<>(hashMap);

3. 如果不需要并发保证，可以直接遍历并添加到新的`ConcurrentHashMap`实例中：

ConcurrentHashMap<String, String> originalMap = ...;
ConcurrentHashMap<String, String> copiedMap = new ConcurrentHashMap<>();
originalMap.forEach((key, value) -> copiedMap.put(key, value));

然而，前两者都不适用于需要保持并发性和键值对顺序的情况下。如果需要完整复制包括并发性，通常会使用第三种方法，并确保数据操作在新map上独立进行。

ConcurrentHashMap的源码

ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的哈希表，它主要用来在多线程环境下提供高效的并发读写操作。在Java 8之后，ConcurrentHashMap的实现有了很大的变化，引入了分段锁的概念，使用了一种更细粒度的锁机制来提升并发性能。

ConcurrentHashMap的核心数据结构是基于数组和链表的组合，其中数组中的每个元素是一个节点，节点可以是链表、红黑树或者是一个特殊的ForwardingNode节点，用于实现多级索引和分段锁的功能。具体细节如下：

1. 数组（table）：ConcurrentHashMap中的数组是一个Node类型的数组，每个数组元素（Node）称为一个桶（bucket），用于存储键值对。

2. 链表：在Java 8中，ConcurrentHashMap使用了红黑树来优化高冲突时的查询效率。当链表长度超过某个阈值（默认为8）时，链表会转变为红黑树，以减少查询时间复杂度从O(n)降低到O(log n)。

3. 分段锁（Segmentation）：ConcurrentHashMap引入了分段锁的概念，即将整个哈希表分为多个段（segment），每个段是一个独立的锁，这样可以实现对不同段的并发访问，从而提高并发性。在Java 8之后，这种分段锁的思想有所改变，转而使用了更多的无锁操作和cas（Compare-And-Swap）来减少锁的使用。

4. Node数组：在Java 8中，每个Node节点可能是一个链表的头节点，或者在链表长度超过阈值时变为红黑树的节点，或者是一个ForwardingNode节点，用于在扩容时协助快速复制和转移数据。

5. 并发级别（ConcurrentLevel）：ConcurrentHashMap允许用户设置并发级别，这个值决定了内部维护的分段数（Segment数组的长度），并影响并发更新操作的性能。

6. 扩容（Resize）：当ConcurrentHashMap中的元素数量超过负载因子（loadFactor）和当前容量（Capacity）的乘积时，就会进行扩容操作。扩容时，ConcurrentHashMap使用了多线程来进行数据迁移，以提升效率。