从JDK1.2起,就有了HashMap,HashMap不是线程安全的,因此多线程操作时需要格外小心。

在JDK1.5中,Doug Lea给我们带来了concurrent包,从此Map也有安全的了。

 

ConcurrentHashMap具体是怎么实现线程安全的呢,肯定不可能是每个方法加synchronized,那样就变成了HashTable。

从ConcurrentHashMap代码中可以看出,它引入了一个“分段锁”的概念,具体可以理解为把一个大的Map拆分成N个小的HashTable,根据key.hashCode()来决定把key放到哪个HashTable中。

在ConcurrentHashMap中,就是把Map分成了N个Segment,put和get的时候,都是现根据key.hashCode()算出放到哪个Segment中:

ConcurrentHashMap和Hashtable主要区别就是围绕着锁的粒度以及如何锁,可以简单理解成把一个大的HashTable分解成多个,形成了锁分离。

ConcurrentHashMap(整个Hash表),Segment(桶),HashEntry(节点)

 

 

测试程序:

 

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;   
   
public class ConcurrentHashMapTest {   
       
    private static ConcurrentHashMap<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<Integer, Integer>();   
    public static void main(String[] args) {   
        new Thread("Thread1"){   
            @Override   
            public void run() {   
                map.put(3, 33);   
            }   
        };   
           
        new Thread("Thread2"){   
            @Override   
            public void run() {   
                map.put(4, 44);   
            }   
        };   
           
        new Thread("Thread3"){   
            @Override   
            public void run() {   
                map.put(7, 77);   
            }   
        };   
        System.out.println(map);   
    }   
}  


ConcurrentHashMap中默认是把segments初始化为长度为16的数组。

 

根据ConcurrentHashMap.segmentFor的算法,3、4对应的Segment都是segments[1],7对应的Segment是segments[12]。

(1)Thread1和Thread2先后进入Segment.put方法时,Thread1会首先获取到锁,可以进入,而Thread2则会阻塞在锁上:

(2)切换到Thread3,也走到Segment.put方法,因为7所存储的Segment和3、4不同,因此,不会阻塞在lock():

 

以上就是ConcurrentHashMap的工作机制,通过把整个Map分为N个Segment(类似HashTable),可以提供相同的线程安全,但是效率提升N倍,默认提升16倍。

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