ConcurrentHashMap在JDK1.8前后线程安全实现方式有何不同
时间: 2023-08-18 08:10:07 浏览: 63
ConcurrentHashMap是Java中的线程安全的哈希表实现,它支持高并发的并发读写操作,能够比较好地解决多线程环境下的数据竞争问题。在JDK1.8之前和之后,ConcurrentHashMap的线程安全实现方式有所不同。
在JDK1.8之前,ConcurrentHashMap的线程安全实现方式是使用分段锁(Segment)来保证线程安全。它将整个哈希表分成了多个段(Segment),每个段都是一个独立的哈希表,每个段都有一个独立的锁,不同的线程可以同时访问不同的段,从而实现并发读写操作。
在JDK1.8之后,ConcurrentHashMap的线程安全实现方式改为了使用CAS和synchronized来保证线程安全。它使用了一个数组+链表+红黑树的数据结构,将整个哈希表分成了多个桶(Node数组),每个桶里面可以放置多个键值对,不同的线程可以同时访问不同的桶,从而实现并发读写操作。在put、get等操作时,通过CAS来保证对桶的操作的线程安全,如果发生哈希冲突,会使用synchronized来保证对桶里的链表或红黑树的操作的线程安全。
总的来说,在JDK1.8之前和之后,ConcurrentHashMap的线程安全实现方式有所不同,但都是基于分段锁或CAS和synchronized来实现并发读写操作的。在JDK1.8之后,ConcurrentHashMap的性能有了进一步的提升,特别是在高并发情况下的性能表现更为优异。
相关问题
jdk1.8ConcurrentHashMap 是如何实现线程安全
jdk1.8中的ConcurrentHashMap使用了一种称为"分段锁"的机制来实现线程安全。具体来说,它将整个数据结构分成了多个段(Segment),每个段都拥有一个独立的锁。
每个段内部采用了和HashMap类似的数组+链表/红黑树的数据结构来存储数据。当一个线程要访问ConcurrentHashMap时,它首先会根据键的哈希值确定所属的段,然后只需对该段进行加锁,而不是对整个数据结构加锁,这样不同的线程可以同时访问不同的段,从而提高了并发性能。
在进行读操作时,不需要加锁,因为每个段内部的数组+链表/红黑树是线程安全的。在进行写操作时,需要先获取相应段的锁,然后对该段进行修改。这样可以保证在不同线程同时进行读写操作时,读操作可以继续进行,而写操作会被阻塞,保证了线程安全性。
通过这种方式,ConcurrentHashMap在保证线程安全的同时,也保持了较高的并发性能,特别适用于多线程环境下的高并发读写操作。值得注意的是,在JDK1.8之前的版本中,并发性能可能相对较低,因为整个数据结构是基于全局锁实现的。但在JDK1.8之后,引入了分段锁的机制,从而提升了并发性能。
ConcurrentHashMap 在JDK1.8的底层原理
ConcurrentHashMap 是 JDK1.5 引入的线程安全的哈希表,它在 JDK1.8 中的底层实现主要包括以下几个方面:
1. Segment 分段锁
ConcurrentHashMap 内部使用了 Segment 分段锁来保证线程安全。Segment 是 ConcurrentHashMap 中的一个内部类,每个 Segment 代表一个哈希桶数组中的一段。在对 ConcurrentHashMap 进行操作时,只需要获取对应的 Segment 的锁,而不是整个 ConcurrentHashMap 的锁,从而提高了并发效率。
2. 数组 + 链表 + 红黑树的混合结构
ConcurrentHashMap 内部使用了数组 + 链表 + 红黑树的混合结构来存储数据。在 JDK1.8 中,当哈希桶中的链表长度超过了一定阈值(默认为 8),会将链表转化为红黑树,从而提高查找效率。
3. CAS 操作
ConcurrentHashMap 内部使用了 CAS 操作(Compare and Swap)来实现线程安全。CAS 操作是一种无锁算法,它可以在多线程环境下保证数据的原子性操作。在 ConcurrentHashMap 中,当多个线程同时对同一个桶进行操作时,会使用 CAS 操作来保证数据的正确性。
4. 优化的扩容机制
ConcurrentHashMap 在 JDK1.8 中对扩容机制进行了优化,使用了类似于链表的方式来实现数据的迁移,从而减少了数据的移动次数,提高了扩容的效率。
总之,ConcurrentHashMap 在 JDK1.8 中的底层实现主要依靠 Segment 分段锁、数组 + 链表 + 红黑树的混合结构、CAS 操作和优化的扩容机制来实现线程安全和高效的并发操作。