ConcurrentHashMap的实现原理是什么?
时间: 2024-07-09 12:01:24 浏览: 102
【面试普通人VS高手系列】ConcurrentHashMap 底层具体实现知道吗?实现原理是什么?.doc
ConcurrentHashMap 是 Java 中的一个线程安全的哈希映射实现,它是在 HashMap 基础上进行了并发性的优化。它的主要实现原理包括:
1. 分段锁(Segmented Locking):将整个哈希表划分为多个独立的段(Segment),每个段有自己的锁。这样,在对特定键值操作时,只需要锁定对应的那段数据,而不是整个 Map,大大提高了并发性能。
2. 并行化查找和插入:当多个线程同时访问时,它们可以在不同段中并行进行查找或插入操作。ConcurrentHashMap 提供了 `putIfAbsent`、`replace()` 等方法的无锁版本(CAS),用于原子操作。
3. 冗余探测(Redundant Reads Detection):对于读取操作,如果一个线程看到的数据后来被其他线程更新了,ConcurrentHashMap 会检测到这种“冗余读”,并且能够正确地返回最新的值。
4. 锁升级与降级策略:为了进一步提高性能,当多个线程竞争同一段的锁时,可能会经历从轻量级锁(LockSupport.parkNanos 或 park/unpark)到重量级锁再到无锁 CAS 的过程,这被称为锁的升级与降级。
5. 非阻塞删除:删除操作相对复杂,因为它涉及到迁移元素。ConcurrentHashMap 使用了一种称为 "Split-Brain Operation"(SBO)的方法,即预计算删除后的影响,然后异步完成实际删除。
相关问题--
1. ConcurrentHashMap 如何处理多线程竞争?
2. 在高并发情况下,ConcurrentHashMap 如何避免死锁?
3. 删除操作在 ConcurrentHashMap 中是如何实现的?
阅读全文