ConcurrentHashMap底层结构
时间: 2023-10-31 13:57:22 浏览: 49
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。
相关问题
ConcurrentHashMap底层结构和原理
ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表实现,它是基于哈希表的并发容器,具有高效的读取和更新操作。下面是ConcurrentHashMap的底层结构和原理:
1. 底层数据结构:ConcurrentHashMap使用了分段锁的机制,内部维护了一个Segment数组,每个Segment都是一个类似于HashMap的结构,即一个数组加链表或红黑树。
2. 分段锁:ConcurrentHashMap使用了分段锁的概念,将整个哈希表分为多个段(Segment),每个段都是一个独立的哈希表。不同的线程可以同时访问不同的段,从而实现了并发访问。
3. Hash定位:当进行插入、查找或删除操作时,首先根据键的哈希值定位到对应的段(Segment),然后在该段内部进行操作。
4. Segment内部结构:每个Segment内部包含一个HashEntry数组,数组中的每个元素是一个链表或红黑树的头节点。链表和红黑树用于解决哈希冲突,提高查找效率。
5. CAS操作:在并发环境下,ConcurrentHashMap使用了CAS(Compare and Swap)操作来实现线程安全。CAS操作是一种乐观锁策略,通过比较当前值与期望值是否相等来判断是否更新数据。
6. 扩容机制:当ConcurrentHashMap中的元素数量达到一定阈值时,会触发扩容操作。在扩容过程中,会创建一个新的数组,并将原有的元素重新分配到新数组中,同时保持并发访问的一致性。
HashMap和ConcurrentHashMap的区别是什么? ConcurrentHashMap底层结构在1.7和1.8有什么不同
HashMap和ConcurrentHashMap的区别主要体现在线程安全性和底层结构上。
1. 线程安全性:
- HashMap是非线程安全的,多个线程同时对HashMap进行操作可能会导致数据不一致的问题。
- ConcurrentHashMap是线程安全的,它通过使用锁分段技术(Segment)来实现并发访问的安全性。
2. 底层结构:
- 在JDK 1.7中,ConcurrentHashMap的底层结构由一个Segment数组和多个HashEntry组成。每个Segment维护了一个HashEntry数组,多个线程可以同时访问不同的Segment,从而提高并发性能。
- 在JDK 1.8中,ConcurrentHashMap的底层结构发生了改变。它使用了CAS(Compare and Swap)操作和synchronized来保证线程安全性。它不再使用Segment数组,而是直接使用Node数组,个Node节点代表一个键值对。
综上所述,ConcurrentHashMap相比HashMap在多线程环境下更加安全,而且在JDK 1.8中底层结构发生了改变,使用了更加高效的Node数组来代替Segment数组。