ConcurrentHashMap底层实现,读的时候不加锁可以正确读取吗
时间: 2023-10-17 17:33:30 浏览: 92
ConcurrentHashMap的底层实现是通过分段锁(Segment)的方式来实现的,每个Segment内部都是一个HashEntry数组,每个HashEntry是一个链表的头节点,链表中存储了具有相同hash值的键值对。在读取操作时,只需要获取对应Segment的锁,然后对该Segment内部的HashEntry进行读取操作即可,不需要对整个Map进行加锁,因此可以实现高并发的读取操作。
所以,读取操作不需要加锁,也可以正确读取数据。但是,在写入操作时仍然需要加锁,以保证数据的一致性和正确性。
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8. ConcurrentHashMap 底层具体实现知道吗?实现原理是什么?
ConcurrentHashMap 是 Java 标准库中一种线程安全的 HashMap 实现,它通过使用分段锁(Segmented Locking)和无锁数据结构(无锁哈希表)来提供高效的并发访问。以下是 ConcurrentHashMap 的主要实现原理:
1. **分段锁**:ConcurrentHashMap 将底层数据结构划分为多个独立的段(Segment),每个段都有自己的锁。这样,当对某个键值对进行操作时,只需要锁定对应的那段数据,而不是整个映射。这大大减少了锁竞争,提高了并发性能。
2. **无锁哈希表**:每个 Segment 实际上是一个无锁哈希表,使用 Node 数组存储键值对。Node 中包含了键、值和链表指针,允许在不加锁的情况下进行查找、插入和删除操作,但需要处理哈希冲突(碰撞)。
3. **CAS 和原子操作**:ConcurrentHashMap 使用 Compare-and-Swap (CAS) 和其他原子操作来保证线程安全。比如,插入和删除操作通过 CAS 试图直接更新节点的位置,如果操作失败(即内存可见性),则回滚并尝试重新执行。
4. **读-写分离**:对于读操作,由于大部分读操作不需要修改数据,所以 ConcurrentHashMap 可以在没有锁的情况下进行,提高读取性能。写操作会获取对应的段锁,确保一致性。
5. **弱一致性**:ConcurrentHashMap 提供了弱一致性保证,这意味着在高并发情况下,某些读操作可能会看到“脏数据”或“不一致”状态,但总体上保证了最终一致性。
相关问题--
1. ConcurrentHashMap 如何处理高并发环境下的读写操作?
2. 无锁哈希表如何保证在并发条件下的数据一致性?
3. 分段锁如何提高并发性能?
ConcurrentHashMap底层结构
ConcurrentHashMap的底层结构是基于哈希表和链表的。它使用了分段锁技术,将整个哈希表分割成多个段(Segment),每个段都可以独立地加锁,实现了并发访问的能力。
每个段(Segment)内部都是一个类似于HashMap的结构,包含一个数组和链表。数组中的每个元素被称为桶(Bucket),每个桶存储了一个链表的头节点。通过哈希值来确定元素应该存放在哪个桶中。
当多个线程同时访问ConcurrentHashMap时,它们可以独立地操作不同的段,从而减少了竞争和锁的粒度,提高了并发性能。
ConcurrentHashMap在读取操作上具有较好的并发性能,因为读取操作不需要加锁,不会阻塞其他线程。而写入操作需要加锁,但只会锁定对应的段,不会锁定整个哈希表。
总体来说,ConcurrentHashMap通过分段锁技术实现了高效的并发访问,并提供了较好的读写性能。
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