8. ConcurrentHashMap 底层具体实现知道吗?实现原理是什么?
时间: 2024-07-03 21:01:17 浏览: 195
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。
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