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实现原理

ConcurrentHashMap是Java中提供的线程安全的哈希表，它的实现原理主要包括以下几个方面：

1. 分段锁：ConcurrentHashMap内部维护了一个Segment数组，每个Segment都是一个类似于HashMap的结构，它们之间是相互独立的，每个Segment上都有一个锁，多个线程可以同时访问不同的Segment，从而实现了高并发。

2. CAS操作：ConcurrentHashMap使用了CAS操作来保证线程安全。在put操作时，它先获取对应Segment的锁，然后对该Segment进行操作。如果需要插入新的键值对，它会先判断该位置是否为空，如果为空，则直接插入；否则，使用CAS操作进行插入或更新操作。

3. 不加锁的读操作：ConcurrentHashMap的读操作不需要加锁，因为它使用了volatile修饰的元素来保证多线程之间的可见性。在读取元素时，不需要获取锁，直接读取即可。

4. 扩容：ConcurrentHashMap的扩容操作也是分段进行的。当某个Segment需要扩容时，它会将当前Segment中的元素复制到一个新的数组中，然后将新数组替换原来的数组，这个过程是线程安全的。同时，它还会使用CAS操作来保证多个线程同时进行扩容时的正确性。

总之，ConcurrentHashMap通过分段锁、CAS操作、volatile修饰的元素等技术，来实现高并发的线程安全操作，而且读操作不需要加锁，性能非常高。