JDK1.7与1.8 ConcurrentHashMap 实现剖析

"本文主要探讨了Java中的ConcurrentHashMap在JDK1.7和JDK1.8的实现原理，并对比了它与HashMap和HashTable的区别。" 哈希表是一种高效的数据结构，它通过键值对的形式存储数据，使得我们可以根据键快速地查找对应的值。在JDK中，HashMap是最常见的哈希表实现，但它是非线程安全的，不适合多线程环境。相反，HashTable是线程安全的，但它的同步机制过于粗粒度，可能导致性能问题。 1. ConcurrentHashMap的出现正是为了提供线程安全且高效的哈希表解决方案。在JDK1.7中，ConcurrentHashMap采用了分段锁的策略。它将整个哈希表分成多个段，每个段独立地进行锁定，从而实现了在高并发下更好的性能。每个段内部又是一个普通的HashMap，这意味着在不同的段之间，操作可以并行执行，大大提高了并发性能。 2. 到了JDK1.8，ConcurrentHashMap的实现有了重大改变。它放弃了分段锁，改用了CAS（Compare and Swap）和Synchronized的结合，实现了一种称为"节点级锁"的机制。这种设计减少了锁的粒度，使得并发性能进一步提升。在插入、删除和查找操作时，仅锁定需要修改的节点，而非整个链表或段，从而降低了锁的竞争，提升了并发效率。 3. HashMap与ConcurrentHashMap的主要区别在于线程安全性。HashMap在多线程环境下可能会出现数据一致性问题，而ConcurrentHashMap则通过特定的同步机制保证了线程安全。此外，HashMap允许键和值为null，而ConcurrentHashMap也遵循这一规则。 4. HashTable与ConcurrentHashMap虽然都是线程安全的，但HashTable使用全局的synchronized关键字，导致其在多线程并发访问时性能较差，而ConcurrentHashMap的锁粒度更细，提供了更好的并发性能。同时，HashTable不支持null键和值，而ConcurrentHashMap允许它们。 总结来说，ConcurrentHashMap是Java中用于并发环境的首选哈希表，其在JDK1.7和1.8的实现方式各有特点，但都致力于在保证线程安全的同时提高并发性能。理解其内部机制对于优化多线程程序和避免潜在问题至关重要。在面试或实际开发中，掌握这些知识能够帮助开发者做出更合适的选择。