Java并发包深入解析：ConcurrentHashMap源码探秘

"深入学习java并发包ConcurrentHashMap，分析其源码，了解其Segment分段锁机制，以及并发级别的概念和初始化参数设定" 在Java并发编程中，`ConcurrentHashMap`是一个非常重要的数据结构，它是线程安全的HashMap实现。与普通的HashMap不同，`ConcurrentHashMap`在JDK 1.7版本中的设计采用了分段锁（Segment）的概念，以提高并发性能。 首先，`ConcurrentHashMap`不是在整个容器上进行全局锁，而是将整个数据结构分割成多个独立的`Segment`，每个`Segment`类似于一个小型的HashMap。`Segment`类继承自`ReentrantLock`，因此每个`Segment`都有自己的锁机制。这意味着当多个线程尝试同时修改`ConcurrentHashMap`时，每个线程只需要锁定它要操作的特定`Segment`，而不是整个数据结构。这种设计使得多个线程可以在不同`Segment`上并发地执行写操作，从而提高了并发性能。 `ConcurrentHashMap`的几个关键参数包括： 1. `concurrencyLevel`：并行级别，也就是`Segment`的数量。默认为16，意味着最多16个线程可以并发地对不同的`Segment`进行写操作。这个值在创建`ConcurrentHashMap`时可以指定，一旦设定后不可更改。 2. `initialCapacity`：初始容量，这是整个`ConcurrentHashMap`的初始大小，创建时会根据这个值和`Segment`数量平均分配给各个`Segment`。 3. `loadFactor`：负载因子，同样适用于每个`Segment`。当`Segment`内的元素数量达到这个负载因子与`Segment`容量的乘积时，`Segment`内部会进行扩容，但是请注意，`Segment`数组本身不会扩容。 每个`Segment`内部的工作原理与HashMap类似，采用链表和数组相结合的方式存储元素，处理冲突时会将相同哈希值的元素链接在一起形成链表。由于`Segment`内部的加锁机制，`ConcurrentHashMap`能够在多线程环境下保证数据一致性，同时提供较高的并发性能。 在`ConcurrentHashMap`的初始化过程中，会根据提供的`initialCapacity`和`concurrencyLevel`计算每个`Segment`的初始容量。如果`initialCapacity`不足以均匀分配给所有`Segment`，则会向上取整到下一个能被`concurrencyLevel`整除的值，以确保每个`Segment`至少有一个元素。 在JDK 1.8之后，`ConcurrentHashMap`的实现进一步优化，去掉了`Segment`的概念，转而使用 CAS（Compare and Swap）和分段锁的混合策略，进一步提升了并发性能和内存效率。但是，对于理解`ConcurrentHashMap`的设计思路和并发处理的基本原理，学习1.7版本的实现仍然十分有价值。