concurrenthashmap底層原理是什么

小億
176
2023-07-06 14:15:30

ConcurrentHashMap是Java中的一個(gè)線程安全的哈希表實(shí)現(xiàn)，它是通過(guò)使用分段鎖（Segment）來(lái)實(shí)現(xiàn)并發(fā)訪問(wèn)的。

底層原理如下：

  1. ConcurrentHashMap內(nèi)部由多個(gè)Segment組成，每個(gè)Segment維護(hù)一個(gè)HashEntry數(shù)組，每個(gè)HashEntry包含一個(gè)key-value對(duì)。

  2. ConcurrentHashMap使用key的hashcode來(lái)確定該key應(yīng)該被放置在哪個(gè)Segment中。

  3. 在讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，首先需要獲取對(duì)應(yīng)Segment的鎖。不同的Segment可以同時(shí)被不同的線程訪問(wèn)，從而實(shí)現(xiàn)了并發(fā)訪問(wèn)。

  4. 在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，不需要獲取鎖，可以直接讀取數(shù)據(jù)。這是因?yàn)镃oncurrentHashMap的讀操作是線程安全的。

  5. 在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，需要獲取對(duì)應(yīng)Segment的鎖。當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，它們可能需要獲取不同的Segment的鎖，從而實(shí)現(xiàn)了并發(fā)寫(xiě)入。

  6. 當(dāng)某個(gè)Segment的HashEntry數(shù)組達(dá)到一定的填充比例（默認(rèn)為0.75）時(shí)，會(huì)觸發(fā)擴(kuò)容操作。擴(kuò)容操作會(huì)對(duì)整個(gè)ConcurrentHashMap進(jìn)行分段擴(kuò)容，并且會(huì)重新計(jì)算每個(gè)key應(yīng)該放置在哪個(gè)Segment中。

  7. 擴(kuò)容操作會(huì)涉及到復(fù)制大量的數(shù)據(jù)，因此可能會(huì)造成一定的性能開(kāi)銷(xiāo)。但是由于ConcurrentHashMap的并發(fā)性能較高，擴(kuò)容操作的頻率較低，因此整體性能還是比較好的。

總的來(lái)說(shuō)，ConcurrentHashMap通過(guò)使用分段鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)并發(fā)訪問(wèn)，從而在保證線程安全的同時(shí)提高了并發(fā)性能。

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