ConcurrentHashMap 的底层实现原理?
时间: 2023-08-13 22:09:04 浏览: 122
ConcurrentHashMap 是 Java 中线程安全的哈希表现,它的底层实现原理主要基于分段锁(Segment)和 CAS(Compare and Swap)操作。
具体实现原理如下:
1. ConcurrentHashMap 内部由多个 Segment 组成,每个 Segment 是一个独立的哈希表,它们可以独立地进行扩容和操作。
2. 每个 Segment 都继承自 ReentrantLock,通过使用分段锁来实现并发控制。这意味着在多线程环境下,不同的线程可以同时访问不同的 Segment,从而提高并发性能。
3. ConcurrentHashMap 将整个哈希表分成多个小的段(Segment),每个段中包含一部分键值对。每个 Segment 中的键值对操作是线程安全的,不同的线程可以同时对不同的段进行操作。
4. 当插入或删除键值对时,先根据键的哈希值计算出所在的 Segment,并对该 Segment 进行加锁。这样可以保证只有访问同一个 Segment 的线程需要竞争锁,而不影响其他 Segment 的操作。
5. 在进行读操作时,不需要加锁。ConcurrentHashMap 使用了 volatile 关键字来保证读取到最新的值,并通过 CAS 操作来保证数据的一致性。
6. 当需要扩容时,只会对某个段进行扩容,而不是整个 ConcurrentHashMap,从而减小了扩容的开销。
7. 在 JDK8 之后,ConcurrentHashMap 采用了红黑树的数据结构来优化哈希碰撞导致的链表过长问题,提高查询效率。
通过分段锁和 CAS 操作,ConcurrentHashMap 实现了高效的并发控制,使得多个线程可以同时对不同的段进行操作,从而提高了并发性能。
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