Java Map与JVM内存变化:从JDK1.7到JDK1.8
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更新于2024-08-05
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"蚂蚁面试题总结,涵盖了JDK1.7到JDK1.8 Map的变化、并发与并行的区别以及JVM内存模型的演变"
在JDK1.7到JDK1.8的过程中,Map的主要变化体现在HashMap的数据结构上。在JDK1.7中,HashMap采用的是数组+链表的数据结构,每个槽位(bucket)存储一个链表,所有的键值对(Entry)通过哈希值决定它们在数组中的位置,并通过链表解决哈希冲突。然而,这种设计在高并发场景下可能存在性能问题,因为没有内置的同步机制,容易引发并发问题。
JDK1.8对此进行了优化,引入了红黑树的概念。当链表长度超过一定阈值(默认为8)时,链表会转换为红黑树,这样可以降低查找、插入和删除的时间复杂度,从O(n)降低到O(logn)。此外,1.8版的HashMap在处理哈希冲突时,采用了开放寻址法的变种——“探查再散列”策略,使得在某些情况下性能得以提升。
在并发处理方面,JDK提供了ConcurrentHashMap,它是线程安全的HashMap实现。ConcurrentHashMap采用了分段锁(Segment)的设计,将整个映射分为多个独立的段,每个段有自己的锁,允许并发的读写操作,从而提高了并发性能。相比于synchronized关键字,ConcurrentHashMap在多线程环境下具有更好的性能。
并行与并发是两个不同的概念。并发是指在一个时间段内,多个任务交替执行,而并行则是指同一时间,多个任务同时执行。并发常见于单核处理器,利用时间片调度,让多个任务看起来像是同时运行;而并行则常见于多核或多处理器系统,真正实现了任务的同时执行。
在JVM内存模型方面,JDK1.7之前,堆内存通常划分为年轻代(包括新生代和老年代)、老年代和永久代。新生代用于存放新生的对象,经过多次垃圾回收仍然存活的对象会晋升到老年代。永久代主要用于存储类的元数据,如类的信息、常量池等。然而,在JDK1.8中,永久代被元空间(Metaspace)取代,元空间位于本地内存而非堆内存,这减少了 PermGen OutOfMemoryError 的出现,因为元空间的大小可以根据实际需求动态扩展。
总结来说,从JDK1.7到JDK1.8,Map结构的优化提升了性能,ConcurrentHashMap解决了HashMap的并发问题,而JVM内存模型的调整(特别是永久代的移除和元空间的引入)改善了内存管理,降低了特定类型的内存溢出错误。这些变化都是为了更好地适应多线程环境和提高Java应用的性能。
2022-06-21 上传
2019-06-19 上传
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