ConcurrentHashMap的源码
时间: 2024-08-19 20:01:36 浏览: 29
ConcurrentHashMap是Java中的一个线程安全的哈希表,它主要用来在多线程环境下提供高效的并发读写操作。在Java 8之后,ConcurrentHashMap的实现有了很大的变化,引入了分段锁的概念,使用了一种更细粒度的锁机制来提升并发性能。
ConcurrentHashMap的核心数据结构是基于数组和链表的组合,其中数组中的每个元素是一个节点,节点可以是链表、红黑树或者是一个特殊的ForwardingNode节点,用于实现多级索引和分段锁的功能。具体细节如下:
1. 数组(table):ConcurrentHashMap中的数组是一个Node类型的数组,每个数组元素(Node)称为一个桶(bucket),用于存储键值对。
2. 链表:在Java 8中,ConcurrentHashMap使用了红黑树来优化高冲突时的查询效率。当链表长度超过某个阈值(默认为8)时,链表会转变为红黑树,以减少查询时间复杂度从O(n)降低到O(log n)。
3. 分段锁(Segmentation):ConcurrentHashMap引入了分段锁的概念,即将整个哈希表分为多个段(segment),每个段是一个独立的锁,这样可以实现对不同段的并发访问,从而提高并发性。在Java 8之后,这种分段锁的思想有所改变,转而使用了更多的无锁操作和cas(Compare-And-Swap)来减少锁的使用。
4. Node数组:在Java 8中,每个Node节点可能是一个链表的头节点,或者在链表长度超过阈值时变为红黑树的节点,或者是一个ForwardingNode节点,用于在扩容时协助快速复制和转移数据。
5. 并发级别(ConcurrentLevel):ConcurrentHashMap允许用户设置并发级别,这个值决定了内部维护的分段数(Segment数组的长度),并影响并发更新操作的性能。
6. 扩容(Resize):当ConcurrentHashMap中的元素数量超过负载因子(loadFactor)和当前容量(Capacity)的乘积时,就会进行扩容操作。扩容时,ConcurrentHashMap使用了多线程来进行数据迁移,以提升效率。
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