jdk1.8 ConcurrentHashMap介绍

在JDK 1.8中，ConcurrentHashMap是一种并发的、线程安全的哈希表数据结构。它采用了数组、链表和红黑树的组合来存储数据。与HashMap相比，ConcurrentHashMap提供了更好的并发性能。

ConcurrentHashMap在首次使用时初始化，内部维护了一个transient volatile Node<K,V>[]数组作为存储结构。这个数组中的每个元素都是一个链表或红黑树的头节点，用来解决哈希冲突。

ConcurrentHashMap通过使用分段锁（Segment）来实现线程安全性。每个Segment代表一个子哈希表，只锁住当前访问的节点，而不是整个哈希表。这样可以大大提高并发性能。每个Segment内部使用synchronized来保证线程安全，同时允许多个线程同时进行读操作，从而提高了读操作的并发性。

需要注意的是，ConcurrentHashMap要求键（key）和值（value）都不能为null。在HashMap中，可以通过containsKey()方法来处理值为null和值不存在的歧义，但在ConcurrentHashMap中，由于并发性，get()和containsKey()方法并不是原子操作，所以无法准确区分值为null和值不存在的情况。

总结来说，JDK 1.8的ConcurrentHashMap是一种并发的、线程安全的哈希表数据结构，采用了数组、链表和红黑树的组合来存储数据。它通过分段锁（Segment）实现线程安全，并提供了更好的并发性能。但要注意键和值都不能为null。

相关问题

jdk1.8 concurrenthashmap

ConcurrentHashMap is a thread-safe implementation of Map interface that allows concurrent access to the map from multiple threads without any data inconsistency or race condition. It was introduced in Java 5 and has been improved in Java 6 and Java 7.

Some of the key features of ConcurrentHashMap are:
- It is highly concurrent and supports high throughput.
- It allows multiple threads to read and write the map concurrently without any blocking.
- It provides better performance than Hashtable and synchronizedMap.
- It supports high concurrency level with a tunable concurrency level that can be set during initialization.
- It provides various methods for bulk operations such as putAll, clear, and replaceAll.
- It supports atomic operations such as putIfAbsent, remove, and replace.

In JDK 1.8, ConcurrentHashMap has been further improved with the addition of new methods and enhancements such as:
- forEach() method: This method allows you to iterate over the key-value pairs in the map and perform an action on each of them.
- compute() and computeIfAbsent() methods: These methods allow you to update the value of an existing key or add a new key-value pair to the map with a computed value.
- merge() method: This method allows you to merge the values of two keys in the map using a specified function.
- Improved scalability: The internal data structure and algorithms of ConcurrentHashMap have been improved to support better scalability and reduce contention among threads.

Overall, ConcurrentHashMap is a highly efficient and scalable implementation of Map interface that is well-suited for concurrent applications with high throughput and low contention.

jdk1.8ConcurrentHashMap原理

ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表实现。在并发场景下提供高效的读写操作。下面是JDK 1.8版本ConcurrentHashMap的简要原理：

1. 数据结构：ConcurrentHashMap内部使用一个分段数组（Segment数组）来存储数据。每个Segment都是一个独立的哈希表，包含一个HashEntry数组。

2. Hash算法：ConcurrentHashMap使用了与HashMap相同的哈希算法。对于key的hashCode进行哈希操作，然后根据哈希值与Segment数组长度进行按位与运算，确定该键值对应的Segment。

3. 分段锁：每个Segment都有一个独立的锁，用于控制对该Segment内部数据的访问。这样不同的线程可以同时访问不同的Segment，提高了并发性能。

4. CAS操作：ConcurrentHashMap使用了CAS（Compare and Swap）操作来实现线程安全性。CAS操作是一种乐观锁机制，通过比较内存中的值与期望值是否一致来判断是否存在并发修改。

5. put操作：当执行put操作时，先对key进行哈希计算，确定对应的Segment。然后在该Segment上获取锁，并在该Segment的HashEntry数组中查找对应的位置。如果该位置为空，则直接插入键值对；如果该位置已经存在其他键值对，则进行链表或红黑树的处理。

6. get操作：当执行get操作时，同样需要先对key进行哈希计算，确定对应的Segment。然后在该Segment上获取锁，并在该Segment的HashEntry数组中查找对应的位置。如果该位置为空，则返回null；如果该位置存在键值对，则进行链表或红黑树的查找。

总结来说，ConcurrentHashMap通过分段锁和CAS操作实现了高效的并发访问。它允许多个线程同时访问不同的Segment，从而提高了并发性能。同时，它也使用了链表和红黑树等数据结构来解决哈希冲突问题，保证了较好的查询性能。