concurrenthashmap底层实现原理

ConcurrentHashMap是一种线程安全的哈希表，它的底层实现原理是通过将整个哈希表分成多个小的段（Segment），每个段都是一个独立的哈希表，拥有自己的锁。这样，在多线程环境下，不同的线程可以同时访问不同的段，从而提高了并发性能。

每个段内部的哈希表结构与HashMap类似，都是由一个数组和链表组成。当多个线程同时访问同一个段时，只有该段的锁会被锁定，其他段的锁不会受到影响，从而避免了锁的竞争，提高了并发性能。

在ConcurrentHashMap中，读操作不需要加锁，只有写操作需要加锁。当一个线程要进行写操作时，它只需要锁定该段的锁，其他线程仍然可以访问其他段，从而实现了读写分离，提高了并发性能。

总之，ConcurrentHashMap通过将整个哈希表分成多个小的段，每个段拥有自己的锁，实现了读写分离和锁的粒度控制，从而提高了并发性能。

相关问题

ConcurrentHashMap底层实现原理

ConcurrentHashMap的底层实现原理是基于分段锁（Segment）和哈希表（HashEntry）的数据结构。每个Segment都是一个独立的哈希表，内部包含一个HashEntry数组，用来存储键值对。在Java 8之前的版本中，ConcurrentHashMap的实现与Java 7相同。然而，从Java 8开始，ConcurrentHashMap的实现方式有所改变。

具体来说，在Java 8中，ConcurrentHashMap使用了一种称为"数组+链表+红黑树"的数据结构来存储键值对。底层的哈希表被分割成多个Segment，每个Segment都有自己的锁。这样可以实现更高的并发性，因为每次只需要锁住一个Segment，而不是整个哈希表。

当我们需要执行get操作时，首先根据键的哈希值定位到对应的Segment，然后再在该Segment的哈希表中进行查找。如果有多个键映射到同一个Segment，那么会在该Segment中的链表或红黑树中进行进一步的查找。通过这种方式，可以提高查找效率。

总之，ConcurrentHashMap通过分段锁和哈希表的结构，实现了高效的线程安全的并发操作。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [ConcurrentHashMap 底层原理](https://blog.csdn.net/qq_37967783/article/details/131095252)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [ConcurrentHashMap底层结构和原理详解](https://blog.csdn.net/qq_45408390/article/details/122189726)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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8. ConcurrentHashMap 底层实现原理是什么？

ConcurrentHashMap 是 Java 标准库中的一个线程安全的哈希映射实现，它在底层采用了多种策略来保证高效性和并发性。以下是 ConcurrentHashMap 的主要底层实现原理：

1. 分段（Segmented Hashing）：ConcurrentHashMap 将数据划分为多个独立的段（Segment），每个段内部使用哈希表结构。这样，多个线程可以同时对不同的段进行操作，而互不干扰。

2. 并发控制：每个 Segment 实现了各自的 ConcurrentSkipListMap 或者 HashMap（取决于 JDK 版本），并使用锁分离策略，如分段锁（Per-Segment Locking）。这意味着对每个 Segment 的修改操作都使用了自己的锁，降低了锁竞争。

3. 冲突解决：为了处理哈希冲突，每个 Segment 使用开放寻址或链地址法。当两个键的哈希值相同时，根据不同的寻址策略（通常是探测线性法）在段内找到空闲的位置。

4. 高效的读操作：读操作是无锁的，因为 ConcurrentHashMap 只在写操作时才需要同步。对于读操作，线程可以并行地访问不同的 Segment，无需等待其他线程。

5. CAS（Compare and Swap）和原子操作：ConcurrentHashMap 使用 CAS（Compare and Swap）等原子操作来更新键值对，这些操作在多处理器系统中能提供高效的内存操作。

6. 内部辅助类：如 Node 和 HashEntry，用于表示哈希表中的条目。