ConcurrentHashMap 实现安全原理

ConcurrentHashMap是一种线程安全的哈希表数据结构，它在保证并发访问的同时实现了高效的性能。它的安全性主要依赖以下几个核心设计原则：

1. **读操作不加锁**：对于读操作，ConcurrentHashMap内部使用了分段锁（Segmented locks），即对每个桶（bucket）独立加锁。这意味着大部分读操作可以在无锁状态下并行进行，只有当遇到写操作时才会同步。

2. **写操作加锁粒度低**：写操作会锁定整个桶，而不是整个表，这减少了锁竞争。写入时首先尝试cas（Compare and Swap）原子更新，如果失败则进入写链，这样可以避免长时间阻塞其他线程。

3. **读写分离和自适应大小调整**：读取操作通常比写入操作更常见，所以读操作通常优先使用无锁的方式。同时，ConcurrentHashMap会在负载较高时动态地增加容量，以减少因冲突导致的性能下降。

4. **弱一致性**：为了提高性能，ConcurrentHashMap牺牲了一部分强一致性，允许短暂的数据不一致。比如，putAll()操作可能会看到旧的键值对，直到所有修改都完成并且迭代器刷新。

5. **CAS和Fork-Join框架**：它广泛使用了Compare-and-Swap（CAS）操作以及Fork/Join框架来支持高效、非阻塞的并发。

相关问题

ConcurrentHashMap实现线程安全原理

ConcurrentHashMap实现线程安全的原理是使用分段锁（Segment锁）和CAS算法。ConcurrentHashMap将数据分成多个Segment，每个Segment相当于一个小的HashMap，每个Segment都有一个可重入的锁来保证线程安全。同时，ConcurrentHashMap使用CAS算法来保证线程安全，而不是使用传统的锁机制。这种设计使得ConcurrentHashMap能够支持高并发的读写操作。

ConcurrentHashMap线程安全原理

ConcurrentHashMap的线程安全原理是通过使用Segment分段锁来实现的。每个Segment可以看作是一个独立的HashTable，只锁住其中的一部分数据，不同的Segment之间可以同时操作，从而提升并发性能。

当一个线程需要对ConcurrentHashMap进行操作时，首先会根据key的hash值确定需要访问的Segment，并对该Segment加锁。这样其他线程可以同时访问其他Segment，而不会阻塞在同一个锁上。因此，ConcurrentHashMap实现了细粒度的锁控制，可以提高并发性能。

在具体的操作中，当一个线程需要进行写操作（如新增、删除或修改），它会首先获取对应Segment的锁，然后进行相应的操作。而当一个线程进行读操作时，不需要加锁，因为读操作不会修改数据，可以保证其他线程的并发读取。这种设计方式既保证了线程安全，又提高了并发性能。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [ConcurrentHashMap线程安全的实现原理](https://blog.csdn.net/qq_33945246/article/details/103956935)[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是如何保证线程安全的？](https://blog.csdn.net/gupaoedu_tom/article/details/124449788)[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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