ConcurrentHashMap1.7

ConcurrentHashMap 是 Java 中的一个线程安全的哈希表实现，从 Java 1.5 版本开始引入，主要用于多线程环境下的并发操作。在 Java 1.7 版本中，并发哈希表的实现经历了一些改进。

在 ConcurrentHashMap1.7 中，主要引入了两个新的概念：分段锁和锁粒度调整。在之前的版本中，ConcurrentHashMap 使用了全局锁来保证线程安全，这会导致多个线程并发访问时的性能瓶颈。而在1.7 版本中，ConcurrentHashMap 使用了分段锁的机制，将整个哈希表分成多个段，每个段都有一个独立的锁，不同的线程可以同时访问不同的段，从而提高了并发性能。

另外，ConcurrentHashMap1.7 还引入了锁粒度调整的机制。在并发访问时，如果某个段的并发度较低（即访问冲突较少），就会自动降低该段的锁粒度，从而减少锁竞争，提高并发性能。这种机制可以根据实际运行情况自动进行调整，从而更好地适应不同的并发场景。

总的来说，ConcurrentHashMap1.7 在并发性能和可伸缩性方面有了一些改进，提供了更好的线程安全保证。在多线程环境下，可以使用 ConcurrentHashMap1.7 来替代传统的 Hashtable 或同步的 HashMap，以获得更好的性能表现。

相关问题

concurrenthashmap 1.7

### Java 1.7 中 `ConcurrentHashMap` 的文档与使用

#### 类概述
`ConcurrentHashMap` 是一种线程安全的哈希表实现，在多线程环境中提供了高效的并发访问能力。相比于传统的同步集合类如 `Hashtable` 或者通过外部加锁的方式保护 `HashMap`，`ConcurrentHashMap` 提供了更好的性能和伸缩性。

#### 主要特性
- **高并发度**：允许多个读操作以及一定数量的同时写入操作而不需要完全锁定整个映射。
- **分段锁机制**：内部采用分段（Segment）来存储数据，默认情况下有16个分段，每个分段相当于一个小的哈希表并有自己的锁对象[^1]。

#### 基本方法
以下是 `ConcurrentHashMap` 支持的一些常用的方法：

- `put(K key, V value)`：如果指定键不存在，则将其关联到给定值；否则更新该键对应的旧值。
- `get(Object key)` ：返回指定键所映射的值；如果没有找到则返回null。
- `remove(Object key)` : 移除由key指定条目。
- `containsKey(Object key)` : 判断是否存在某个特定的键。
- `size()` : 获取当前容器内元素的数量。
- `isEmpty()` : 测试此映射是否为空。

#### 使用示例
下面是一个简单的例子展示了如何创建和操作 `ConcurrentHashMap` 实例:

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ConcurrentHashMapExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建一个新的 ConcurrentHashMAp 对象
        ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
        
        // 添加一些初始项
        map.put("one", 1);
        map.put("two", 2);

        System.out.println(map.get("one")); // 输出: 1
        
        // 并发修改map中的值
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for(int i=0;i<5;i++){
                map.put(Integer.toString(i),i*2);
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for(int j=0;j<5;j++){
                map.remove(Integer.toString(j));
            }
        });
    
        t1.start();
        t2.start();

        t1.join();
        t2.join();

        // 打印最终的结果集
        System.out.println(map); 
    }
}

这段代码首先初始化了一个 `ConcurrentHashMap` ，接着启动两个线程分别向其中添加和删除项目。由于 `ConcurrentHashMap` 内置的支持，即使是在多线程环境下也能正常工作而不必担心竞态条件等问题的发生[^3]。

concurrenthashmap1.7

### 回答1：
ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的哈希表，它在1.7版本中被引入。它可以在多线程环境下高效地进行并发操作，而不需要使用显式的同步锁。它的实现方式是将哈希表分成多个段，每个段都有自己的锁，这样不同的线程可以同时访问不同的段，从而提高了并发性能。同时，ConcurrentHashMap还提供了一些特殊的方法，如putIfAbsent()和replace()，可以在不使用同步锁的情况下进行原子性的操作。

### 回答2：
ConcurrentHashMap是Java集合框架中的一个类，它提供了线程安全的哈希表实现。然而，在Java 1.7版本中，ConcurrentHashMap的实现方式稍有不同。

在Java 1.7中，ConcurrentHashMap采用了锁分段技术。它将整个哈希表分成了多个小的段（Segment），每个段可以看作是一个独立的哈希表。每个段都维护了一个锁，不同线程可以同时访问不同的段，提高了并发性能。

在ConcurrentHashMap的实现中，每个段都有一个链表数组（HashEntry[]）来存储键值对。每个链表节点（HashEntry）都包含了键、值和下一个节点的引用。当插入一个新的键值对时，ConcurrentHashMap会先根据键的哈希值找到对应的段，然后加锁操作。在锁内部，它会遍历链表来查找是否已经存在相同的键，如果存在则更新值，如果不存在则在链表头部插入新的节点。插入完成后，释放锁。

在Java 1.7中，ConcurrentHashMap的扩容机制也略有变化。当某个段的链表长度达到一个阈值时，会触发扩容操作。扩容过程中，会创建一个新的段数组，新数组的大小是原来的两倍。然后将原来每个段中的节点重新分配到新数组中的不同段中。扩容过程中，对整个ConcurrentHashMap的操作仍然是线程安全的，即使有其他线程正在访问。

综上所述，Java 1.7版本中的ConcurrentHashMap通过锁分段技术实现了线程安全的哈希表。它通过将整个哈希表分成多个段，每个段都维护一个锁，实现了高并发性能。此外，它还在扩容时保证线程安全性。尽管在后续的Java版本中，ConcurrentHashMap的实现方式有所改进，但1.7版本的实现方式仍然是可靠和有效的。

### 回答3：
ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的哈希表，它是在JDK 1.5中引入的并发集合类，与Hashtable和SynchronizedMap相比，ConcurrentHashMap在多线程环境下提供了更高的并发性能。

在JDK 1.7中，ConcurrentHashMap经历了一些重要的更新和改进。其中最明显的变化是，ConcurrentHashMap的底层实现由分段锁Segment改为了基于CAS（Compare and Swap）的数组+链表+红黑树的结构。这个新的底层实现称为分段锁（Segmented）

1. 分段锁：JDK 1.7中的ConcurrentHashMap将整个Map分成了多个Segment，在每个Segment中，都有一个独立的锁来保护该部分的数据。这样做的好处是，在多线程环境下，不同线程可以同时对于不同的Segment进行操作，从而提高了并发访问的效率。

2. 数组+链表+红黑树：JDK 1.7中的ConcurrentHashMap在每个Segment中使用了一个数组来存储元素，数组的每个元素是一个链表，用来解决散列冲突。而当链表长度超过一定阈值时，链表会自动转换为红黑树，以提高查找、插入和删除等操作的效率。

3. CAS操作：JDK 1.7中的ConcurrentHashMap使用了CAS（Compare and Swap）操作来保证对数据的读写操作的线程安全性。CAS是一种乐观锁，它在不使用锁的情况下，通过比较变量的值和期望的值是否相等来判断是否需要更新变量的值。通过使用CAS，可以提供更高的并发性能。

总的来说，JDK 1.7中的ConcurrentHashMap通过引入分段锁、数组+链表+红黑树的数据结构和CAS操作等机制，提供了更高效的线程安全的哈希表实现。这使得ConcurrentHashMap能够在多线程环境下提供更高的并发性能，并且保证数据的一致性和线程安全性。