concurrenthashmap并发扩容
时间: 2023-05-01 17:03:13 浏览: 64
ConcurrentHashMap 是一个支持并发读写操作的哈希表数据结构。它比 Hashtable 具有更高的并发性能,同步方式采用分段锁,读取操作可以同时进行,写入操作只对同一段的数据进行互斥操作,从而减小了并发冲突的风险,提高了并发读写操作的效率。
相关问题
ConcurrentHashMap数组扩容
ConcurrentHashMap的数组扩容机制在不同的版本中略有不同。在JDK 1.7之前,ConcurrentHashMap使用了分段锁(Segment)的机制来实现并发操作。每个Segment都相当于一个小型的HashMap,当某个Segment的元素超过阈值时,会对该Segment进行扩容。扩容的过程和HashMap的扩容机制类似,首先生成一个新的数组,然后将旧数组中的元素转移到新数组中。每个Segment都会进行独立的扩容判断,以判断是否需要进行扩容。
而在JDK 1.8之后,ConcurrentHashMap不再使用分段锁的机制,而是采用了一种更高效的方式来实现并发扩容。当某个线程进行put操作时,如果发现ConcurrentHashMap正在扩容,那么该线程会参与到扩容过程中。如果没有进行扩容,则将key-value添加到ConcurrentHashMap中,当元素数量超过阈值时再进行扩容。在扩容之前,会生成一个新的数组,并将旧数组中的元素按照一定的规则分组,通过多线程同时进行数组转移操作。
总结一下,在JDK 1.7之前,ConcurrentHashMap使用分段锁来实现并发操作和扩容,而在JDK 1.8之后,ConcurrentHashMap采用了更高效的方式来实现并发扩容,并且支持多线程扩容,提高了并发性能。
ConcurrentHashMap的扩容机制
### 回答1:
ConcurrentHashMap是线程安全的哈希表,它的扩容机制与普通的哈希表略有不同。
ConcurrentHashMap的哈希表是由一些Segment组成的,每个Segment都是一个独立的哈希表,内部实现与普通的哈希表类似。在ConcurrentHashMap中,每个Segment都有自己的锁,因此不同的线程可以同时访问不同的Segment,从而提高并发性能。
在ConcurrentHashMap进行扩容时,会先尝试扩容其中的一个Segment,而不是整个哈希表。具体来说,当某一个Segment中的元素数量达到了阈值(默认为容量的75%)时,就会触发扩容操作。扩容时,会将该Segment中的所有元素都移动到新的更大的数组中,并且会创建一个新的Segment。在这个过程中,其他Segment仍然可以被访问,不会受到影响。
需要注意的是,在ConcurrentHashMap进行扩容时,可能会发生多个Segment同时扩容的情况,这时需要保证线程安全。具体来说,如果多个线程同时尝试扩容同一个Segment,只会有一个线程成功,其他线程会被阻塞,等待该Segment扩容完成后再进行自己的扩容操作。
### 回答2:
ConcurrentHashMap是Java中并发访问安全的哈希表实现,它的扩容机制是为了保证在并发环境下的高效性能和数据一致性。当ConcurrentHashMap中的元素数量达到阈值时,就会触发扩容操作。
首先,ConcurrentHashMap中会将内部的哈希表数组进行扩容,扩容后的大小为原来的两倍。这样做的目的是为了减少哈希冲突和碰撞,提高哈希表的性能和散列性。
然后,ConcurrentHashMap会对每个哈希桶(bucket)进行分段锁定。这就是所谓的分段锁设计,每个锁会保护一部分的哈希桶。在扩容期间,新的哈希桶会被创建并初始化,但旧的哈希桶依然可以被并发读取和写入。这样可以在扩容期间保证并发访问的正确性,同时也减少了锁的粒度,提高了并发性能。
在扩容过程中,ConcurrentHashMap会使用CAS(Compare-and-Swap)操作来保证线程安全。通过CAS操作,可以保证在多线程环境下对内存的原子读写操作,避免出现争用和竞态条件。
扩容过程中,ConcurrentHashMap会将原来哈希表中的元素重新分配到新的哈希桶中,并且使用新的扩展函数对元素进行重新哈希。这样可以保证扩容后的哈希表中元素的分布更加均匀,保证了高效的查找和插入性能。
最后,一旦扩容完成,ConcurrentHashMap会将新的哈希表设置为当前的哈希表,并且旧的哈希表会被标记为无效,可以被垃圾回收。
总结来说,ConcurrentHashMap的扩容机制通过扩大哈希表的容量、分段锁设计、CAS操作和重新哈希来保证了在并发环境下的高效性能和数据一致性。
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