ConcurrentHashMap 是如何实现的？ 1.7、1.8 实现有何不同？为什么这么做？

ConcurrentHashMap 是一个线程安全的哈希表，它是在 Java 1.5 中引入的，相对于 Hashtable 和 synchronizedMap 来说，它具有更高的并发性能。

在 Java 1.7 中实现 ConcurrentHashMap 的方式是分段锁，也就是将整个哈希表分成了多个 Segment，每个 Segment 都是一个独立的哈希表，拥有自己的锁。不同的线程可以同时访问不同的 Segment，从而提高了并发访问的能力。在 Java 1.8 中，ConcurrentHashMap 的实现方式发生了改变，采用了 CAS 操作和 synchronized 关键字的混合实现方式，也就是将锁细化到了每个节点上。这种方式相比于分段锁，可以进一步提高并发性能，降低锁竞争的概率。

Java 1.8 中 ConcurrentHashMap 的实现与 Java 1.7 中的实现相比，主要有以下几个方面的改进：

1. Java 1.8 中采用了 CAS 操作和 synchronized 关键字的混合实现方式，比分段锁具有更好的性能。

2. Java 1.8 中对哈希冲突的处理进行了优化，使用了红黑树来替代链表，提高了查询效率。

3. Java 1.8 中 ConcurrentHashMap 支持并发的批量操作，如 forEach、reduce、search 等，这些操作可以在不加锁的情况下完成，提高了并发性能。

总之，ConcurrentHashMap 在 Java 1.7 和 Java 1.8 中的实现方式有所不同，但都是为了提高并发性能和降低锁竞争的概率。

相关问题

谈谈你理解的 HashMap，讲讲其中的 get put 过程。 1.8 做了什么优化？ 是线程安全的嘛？ 不安全会导致哪些问题？ 如何解决？有没有线程安全的并发容器？ ConcurrentHashMap 是如何实现的？ 1.7、1.8 实现有何不同？为什么这么做？

HashMap是一种键值对存储的数据结构。它基于哈希表实现，通过对key的哈希值进行计算来确定key在内存中的存储位置，从而实现快速的查找、插入和删除操作。

当我们向HashMap中添加一个键值对时，首先会根据key的哈希值计算出在数组中的位置，然后判断该位置是否已经有元素，如果没有，则直接将键值对放在该位置；如果有，则遍历该位置上的链表或红黑树，找到与要插入的key相同的节点，如果找到了，则更新该节点的值，否则在链表或红黑树的末尾添加一个新节点。

当我们从HashMap中获取一个键对应的值时，首先会根据key的哈希值计算出在数组中的位置，然后遍历该位置上的链表或红黑树，找到与要查找的key相同的节点，如果找到了，则返回该节点的值，否则返回null。

在1.8版本中，HashMap做了很多优化，其中包括：

1.使用红黑树代替链表：当某个桶中的链表长度超过阈值（默认为8）时，会将链表转化为红黑树，从而提高查找效率。

2.引入了树化阈值和树退化阈值：当桶中链表长度与树节点数在这两个阈值之间时，会根据桶中元素的数量决定是将红黑树转化为链表还是将链表转化为红黑树。

3.使用数组+链表+红黑树的存储结构：在1.8版本中，HashMap使用了数组+链表+红黑树的存储结构，不仅提高了查找效率，还减少了内存的占用。

HashMap是非线程安全的，如果多个线程同时对同一个HashMap进行修改，可能会导致数据不一致的情况。为了解决这个问题，可以使用线程安全的并发容器，如ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap实现了分段锁的机制，将整个HashMap分成了多个Segment，每个Segment上都有一个独立的锁，只有获取锁的线程才能对该Segment进行修改。这样就可以在不影响其他Segment的情况下，让多个线程同时对不同的Segment进行操作，从而提高了并发性能。

在1.7版本中，ConcurrentHashMap使用了分段锁机制，但是所有Segment上的锁都是独占锁，无法支持读写并发。在1.8版本中，ConcurrentHashMap使用了读写锁机制，将Segment中的锁分为了读锁和写锁，从而支持了读写并发操作，提高了并发性能。

HashMap和ConcurrentHashMap的区别是什么? ConcurrentHashMap底层结构在1.7和1.8有什么不同

HashMap和ConcurrentHashMap的区别主要体现在线程安全性和底层结构上。

1. 线程安全性：
- HashMap是非线程安全的，多个线程同时对HashMap进行操作可能会导致数据不一致的问题。
- ConcurrentHashMap是线程安全的，它通过使用锁分段技术（Segment）来实现并发访问的安全性。

2. 底层结构：
- 在JDK 1.7中，ConcurrentHashMap的底层结构由一个Segment数组和多个HashEntry组成。每个Segment维护了一个HashEntry数组，多个线程可以同时访问不同的Segment，从而提高并发性能。
- 在JDK 1.8中，ConcurrentHashMap的底层结构发生了改变。它使用了CAS（Compare and Swap）操作和synchronized来保证线程安全性。它不再使用Segment数组，而是直接使用Node数组，个Node节点代表一个键值对。

综上所述，ConcurrentHashMap相比HashMap在多线程环境下更加安全，而且在JDK 1.8中底层结构发生了改变，使用了更加高效的Node数组来代替Segment数组。