java中中ConcurrentHashMap的读操作为什么不需要加锁的读操作为什么不需要加锁
ConcurrentHashMap完全允许多个读操作并发进行,读操作并不需要加锁。所以下面这篇文章主要给大家介绍了关于java中
ConcurrentHashMap的读操作为什么不需要加锁的相关资料,需要的朋友可以参考下
前言前言
ConcurrentHashMap是Java 5中支持高并发、高吞吐量的线程安全HashMap实现。
我们知道,ConcurrentHashmap(1.8)这个并发集合框架是线程安全的,当你看到源码的get操作时,会发现get操作全程是没有加任何锁的,这
也是这篇博文讨论的问题——为什么它不需要加锁呢?
下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧
ConcurrentHashMap的简介的简介
我想有基础的同学知道在jdk1.7中是采用Segment + HashEntry + ReentrantLock的方式进行实现的,而1.8中放弃了Segment臃肿的设计,取
而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现。
JDK1.8的实现降低锁的粒度,JDK1.7版本锁的粒度是基于Segment的,包含多个HashEntry,而JDK1.8锁的粒度就是HashEntry(首节
点)
JDK1.8版本的数据结构变得更加简单,使得操作也更加清晰流畅,因为已经使用synchronized来进行同步,所以不需要分段锁的概念,
也就不需要Segment这种数据结构了,由于粒度的降低,实现的复杂度也增加了
JDK1.8使用红黑树来优化链表,基于长度很长的链表的遍历是一个很漫长的过程,而红黑树的遍历效率是很快的,代替一定阈值的链
表,这样形成一个最佳拍档
get操作源码操作源码
1. 首先计算hash值,定位到该table索引位置,如果是首节点符合就返回
2. 如果遇到扩容的时候,会调用标志正在扩容节点ForwardingNode的find方法,查找该节点,匹配就返回
3. 以上都不符合的话,就往下遍历节点,匹配就返回,否则最后就返回null
//会发现源码中没有一处加了锁
public V get(Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
int h = spread(key.hashCode()); //计算hash
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {//读取首节点的Node元素
if ((eh = e.hash) == h) { //如果该节点就是首节点就返回
if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
return e.val;
}
//hash值为负值表示正在扩容,这个时候查的是ForwardingNode的find方法来定位到nextTable来
//eh=-1,说明该节点是一个ForwardingNode,正在迁移,此时调用ForwardingNode的find方法去nextTable里找。
//eh=-2,说明该节点是一个TreeBin,此时调用TreeBin的find方法遍历红黑树,由于红黑树有可能正在旋转变色,所以find里会有读写锁。
//eh>=0,说明该节点下挂的是一个链表,直接遍历该链表即可。
else if (eh < 0)
return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
while ((e = e.next) != null) {//既不是首节点也不是ForwardingNode,那就往下遍历
if (e.hash == h &&
((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
return e.val;
}
}
return null;
}
get没有加锁的话,ConcurrentHashMap是如何保证读到的数据不是脏数据的呢?
volatile登场登场
对于可见性,Java提供了volatile关键字来保证可见性、有序性。但不保证原子性。
普通的共享变量不能保证可见性,因为普通共享变量被修改之后,什么时候被写入主存是不确定的,当其他线程去读取时,此时内存中可能还
是原来的旧值,因此无法保证可见性。
volatile关键字对于基本类型的修改可以在随后对多个线程的读保持一致,但是对于引用类型如数组,实体bean,仅仅保证引用的可见
性,但并不保证引用内容的可见性。。
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