Java并发编程-并发容器1：关键属性、类和CAS操作详解

Java并发编程中的并发容器是为了解决多线程下数据共享的问题而设计的，其中一个重要的并发容器就是ConcurrentHashMap。在多线程情况下，使用HashMap扩容时会出现CPU接近100%的情况，因为HashMap不是线程安全的；而HashTable虽然所有的方法都采用synchronized进行线程安全控制，但性能不佳。为了解决这个问题，可以通过Collections的synchronizedMap方法将HashMap包装成一个线程安全的map，但这种方式性能也不够理想。 相比之下，ConcurrentHashMap是一个线程安全的map，它利用了锁分段的思想来提高并发度。具体来说，它将数据分成一段一段存储，每一段数据配一把锁，这样多个线程访问不同段的数据时就可以实现并发访问。JDK 1.8的ConcurrentHashMap在此基础上做了进一步的优化，大大提升了性能。 关键属性： ConcurrentHashMap的关键属性包括锁分段机制、分段数组、扩容机制等。通过锁分段机制来提高并发度，通过分段数组来存储数据，通过扩容机制来保证数据的有效存储和访问。 关键类： ConcurrentHashMap中的关键类包括Segment、Node等。Segment是ConcurrentHashMap中存储数据的基本单元，每一个Segment都包含一个HashEntry数组和一个ReentrantLock锁。Node则是HashMap中存储键值对的基本单元。 CAS关键操作： ConcurrentHashMap中的CAS操作是指Compare and Swap比较与交换操作，通过这种原子操作来实现并发控制。在ConcurrentHashMap中，通过CAS操作来保证线程安全和并发访问。 实例构造器方法： ConcurrentHashMap中的实例构造器方法可以通过多种方式来构造实例，包括默认构造器、带初始容量参数的构造器等。通过构造器方法可以创建不同参数配置的ConcurrentHashMap实例。 initTable方法： initTable方法是ConcurrentHashMap中用于初始化数组的关键方法，通过调用initTable方法可以将数组初始化为指定大小，并完成哈希表的初始化工作。这个方法在ConcurrentHashMap的内部实现中扮演着重要的角色。 总之，ConcurrentHashMap作为Java并发编程中的重要容器，通过锁分段、CAS等机制来提高并发度和性能，解决了HashMap在多线程下的线程安全性能问题，是多线程环境下数据共享的理想选择。通过深入理解ConcurrentHashMap的关键属性、关键类、CAS关键操作、实例构造器方法和initTable方法，可以更好地使用和优化ConcurrentHashMap，在实际开发中发挥最大的效果。