jdk1.8 ConcurrentHashMap如何实现的线程安全且效率高

ConcurrentHashMap是线程安全的Map，它是通过细粒度并发控制来保证线程安全的，并且相比于Hashtable和同步的HashMap，在多线程并发访问时，具有更高的效率和更低的锁粒度。

ConcurrentHashMap采用了锁分段机制，将整个Map分割成N个Segment，在默认情况下，ConcurrentHashMap有16个Segment，每个Segment维护了一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表的头结点，如果有多个元素映射到同一个Segment，则该Segment维护的链表中会有多个元素。

当多个线程同时访问ConcurrentHashMap中的不同Segment时，不同Segment之间的锁不会互相影响，因此具有更高的并发性能。而当多个线程同时访问同一个Segment时，只会有该Segment中的元素被锁定，其他Segment中的元素可以被其他线程同时访问，从而进一步提高了并发性能。

此外，ConcurrentHashMap也采取了一些优化措施，比如对于一些读操作，不需要加锁即可完成，从而进一步提高了效率。

相关问题

JDK1.8之后ConcurrentHashMap如何保证线程安全性?(CAS+synchronized)

在JDK1.8中，ConcurrentHashMap的实现方式相比于之前的版本有了很大的改进。它引入了一种新的数据结构，称为"基于CAS+Synchronized的分段锁"，用于保证线程安全性。

具体来说，ConcurrentHashMap将整个哈希表分为多个Segment段，每个Segment段内部都是一个独立的哈希表，每个Segment段都有一个独立的锁，不同的线程可以同时操作不同的Segment段，从而实现了高效的并发访问。在JDK1.8中，每个Segment段内部的哈希表结构被修改为了链表+红黑树的混合结构，以提高数据的查找效率。

在具体实现上，ConcurrentHashMap使用了一种称为"分离锁"的机制，即不同的线程可以同时操作不同的Segment段，从而避免了整个哈希表被锁住的情况，进一步提高了并发性能。同时，每个Segment段内部的操作都被实现为原子操作，并且使用了CAS和synchronized等同步机制来保证线程安全性。

具体来说，ConcurrentHashMap中的put()和remove()操作使用了synchronized关键字来保证Segment段的锁的互斥性，而get()操作则使用了CAS操作来保证线程安全性。这样，在高并发情况下，不同的线程可以同时进行不同的操作，从而避免了竞争，提高了并发性能。

总之，JDK1.8之后的ConcurrentHashMap通过使用基于CAS+Synchronized的分段锁机制和其他一些高效的并发控制技术，实现了高效的并发访问和线程安全性。它是Java中一个非常重要的线程安全的数据结构，被广泛应用于各种高并发的应用场景中。

ConcurrentHashMap源码解析（jdk1.8）

ConcurrentHashMap是Java中并发访问的哈希表实现，它在多线程环境下提供了高效的并发操作。

在JDK 1.8中，ConcurrentHashMap的实现基于数组和链表结构，同时引入了红黑树来提高性能。下面是对ConcurrentHashMap的源码解析：

1. 分段锁：ConcurrentHashMap中使用了分段锁（Segment）的机制，将整个数据结构分成多个Segment。每个Segment维护了一部分键值对，它们之间是相互独立的。这样在并发访问时，只需要锁住对应的Segment，不同的Segment可以并发执行，极大地提高了并发访问的效率。

2. 数据结构：ConcurrentHashMap内部使用了一个由Segment数组组成的table来存储数据。每个Segment都是一个独立的哈希表，继承自ReentrantLock来保证线程安全。每个Segment中包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表或红黑树的节点。

3. put操作：当进行put操作时，首先计算键的哈希值，然后通过哈希值的高位和Segment数组长度进行运算，确定需要操作的Segment。在对应的Segment中进行插入操作，使用lock()方法获取Segment对应的锁。如果插入时发现链表过长（默认阈值为8），会将链表转换为红黑树，提高插入和查找的速度。如果插入的键已存在，会更新对应的值。

4. get操作：当进行get操作时，也首先计算键的哈希值，然后确定需要操作的Segment。在对应的Segment中进行查找操作，使用lock()方法获取Segment对应的锁。在链表或红黑树中查找键对应的值。

5. remove操作：当进行remove操作时，同样需要计算键的哈希值，确定需要操作的Segment。在对应的Segment中进行删除操作，使用lock()方法获取Segment对应的锁。在链表或红黑树中查找键，并删除对应的节点。

总结来说，ConcurrentHashMap通过分段锁和内部数据结构的优化，在多线程环境下提供了高效的并发访问。它支持高并发的插入、查找和删除操作，同时保证数据的一致性和正确性。但需要注意，在遍历ConcurrentHashMap时，由于Segements之间是独立的，可能会存在一些不一致的情况，因此在遍历时需谨慎。