JDK8 ConcurrentHashMap详解：性能优化与设计变迁

本文档深入剖析了Java 8中ConcurrentHashMap的改进和新设计，以应对JDK 7版本中由于碰撞频繁导致链表操作效率降低的问题。作者KevinSun来自NJUT公司，文章从以下几个方面进行了详细讲解： 1. 背景与动机： JDK 8对ConcurrentHashMap进行了重大重构，以优化性能。原有的Segment+Node+链表结构被替换为更简洁的Node+链表形式，目的是减少内存消耗和提高并发处理能力。新的实现中，table的初始长度是申请容量的两倍（即d*2），以减少碰撞。 2. 设计变化： - 初始化过程：初始化时，计算一个动态的table大小，如果实际大小超过最大容量，限制为最大值。sizeCtl变量是初始容量的两倍，确保在首次put操作前table已准备就绪。 - resize策略：当链表长度超过8并且table大小小于64时，会触发resize操作。同时，为了处理并发场景，设计了MOVED状态，当resize过程中仍有put操作，其他线程会参与到resize中以减少冲突。 3. 具体实现分析： - put方法：putVal函数首先检查key和value是否为空，然后根据key的哈希值计算出桶的位置。若桶中不存在该键，会创建一个新的Node并添加到链表中。若链表长度超过8，会进行rehash操作，将链表转换为红黑树（当table小于64时）或调整table大小（当table大于等于64时）。 4. 性能提升： 新的ConcurrentHashMap设计提高了插入、删除和查找的并行性，减少了锁竞争，从而在高并发环境下表现出色。通过减少链表操作，整体性能得到了显著改善。 总结来说，这篇文章着重讨论了Java 8 ConcurrentHashMap在设计和实现上的关键变化，以及这些变化如何优化并发性和减少性能瓶颈。对于理解和使用这个高效的数据结构，理解这些细节至关重要。通过阅读原文，开发者可以更好地利用ConcurrentHashMap的特性，提高其在多线程环境中的应用效果。