currenthashmap 1.8底层原理
时间: 2023-07-07 13:03:27 浏览: 115
Java 1.8 中的 `ConcurrentHashMap` 底层使用了一种称为 "分段锁"(Segment)的技术,它将一个大的内部数组分成多个小的段(Segment),每个段都有自己的锁。这样,在多线程并发访问时,每个线程只需要获取自己访问段的锁,就可以进行读写操作,从而大大提高了并发性能。
具体来说,一个 `ConcurrentHashMap` 内部由多个 Segment(默认是 16 个)组成,每个 Segment 都是一个类似于 HashMap 的结构,其中包含了一个数组和一个链表,数组中存放了键值对的数组,链表则是解决哈希冲突的方式。
当一个线程要访问某个键值对时,它会先根据键的哈希值找到该键值对所在的 Segment,然后获取该 Segment 的锁,然后再进行读写操作。
由于每个 Segment 都有自己的锁,不同的线程可以同时访问不同的 Segment,从而提高了并发性能。同时,由于每个 Segment 内部的数据结构和 HashMap 类似,因此可以保证每个 Segment 内的操作都是线程安全的。
总之,ConcurrentHashMap 1.8 底层使用了分段锁的技术来保证线程安全和高并发性能。
相关问题
currentHashMap1.8扩容原理
ConcurrentHashMap 1.8 的扩容是基于 JDK 1.7 的实现进行优化的。
在 JDK 1.7 中,ConcurrentHashMap 的扩容是通过分段锁来实现的。具体来说,ConcurrentHashMap 会将其内部数据结构(Segment 数组)分成若干个段(Segment),每个段都有一个独立的锁。在扩容时,只需要对需要扩容的段加锁,其他段仍然可以正常读写,从而实现了并发扩容。
而在 JDK 1.8 中,ConcurrentHashMap 改为了使用 CAS 原子操作来实现扩容。它会先将整个 ConcurrentHashMap 分成若干个桶(table),每个桶中存储多个键值对。当需要扩容时,先创建一个新的桶数组,并将每个桶中的键值对重新计算 Hash 后,放入新的桶数组中。在放入新桶数组的过程中,通过 CAS 操作来保证线程安全。扩容完成后,新的桶数组会替换旧的桶数组,从而完成整个扩容过程。
需要注意的是,在扩容时,ConcurrentHashMap 会将每个桶中的键值对分拆成两个链表,分别放入新旧两个桶数组中。这是为了防止在扩容过程中,某个桶中的所有键值对都需要重新计算 Hash 的情况,从而导致大量的链表重建,影响扩容效率。
currenthashmap的工作原理
ConcurrentHashMap的工作原理可以分为以下几个方面:
1. 分段锁设计:ConcurrentHashMap内部将数据分成了多个小的段(Segment),每个段都对应一把锁,而不是对整个哈希表进行加锁。不同的线程可以同时访问不同的段,从而实现了并发访问。这种设计使得并发访问的效率得到了极大的提升。
2. 安全发布:ConcurrentHashMap借助于volatile变量和final变量的特性,确保了其内部数据结构的安全发布。这样就可以避免在多线程环境下由于指令重排序等问题导致的数据不一致问题。
3. CAS操作:ConcurrentHashMap使用了CAS(Compare And Swap)操作来保证对数据的并发修改的正确性。当多个线程同时修改同一个数据时,只有一个线程能够成功地将修改操作写入内存,而其他线程则需要重新尝试。
4. 链表和红黑树:ConcurrentHashMap内部使用链表和红黑树来存储数据,当链表中的节点数量超过一定阈值时,会将链表转化为红黑树,以提高查找效率。同时,在并发的情况下,ConcurrentHashMap会使用锁分离技术,只对需要修改的数据进行加锁,而对于只读数据则无需加锁,从而提高了并发读取的效率。
总之,ConcurrentHashMap的工作原理主要是通过分段锁、CAS操作、链表和红黑树等技术手段来保证线程安全和高效性。这种设计使得ConcurrentHashMap在高并发、高吞吐量的场景下表现出色。
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