在并發(fā)的情況下强品,通常使用ConcurrentHashMap來(lái)保證程序的效率
簡(jiǎn)介
ConcurrentHashMap原理是當(dāng)一個(gè)線程占用鎖訪問(wèn)其中一個(gè)段數(shù)據(jù)的時(shí)候,
其他段的數(shù)據(jù)也能被其他線程訪問(wèn),
能夠?qū)崿F(xiàn)真正的并發(fā)訪問(wèn)方篮。
據(jù)說(shuō)曾經(jīng)的
ConcurrentHashMap使用分段鎖技術(shù),segment鎖晾剖,保護(hù)了多個(gè)hash桶
將數(shù)據(jù)分成一段一段的存儲(chǔ),
然后給每一段數(shù)據(jù)配一把鎖梯嗽。(老代碼懶得去找了~~~~)
在JDK8里面變成了只對(duì)訪問(wèn)的hash桶加鎖齿尽,一個(gè)鎖只保護(hù)一個(gè)hash桶,細(xì)粒度更小灯节,寫操作的并發(fā)的到提升循头。
PUT方法
concurrentHashMap是通過(guò)casTabAt來(lái)保證值得可見(jiàn)性。
在不加鎖的情況下炎疆,線程A使用casTabAt方法對(duì)map進(jìn)行操作卡骂,線程B能夠直接使用tabAt訪問(wèn)到map里面的值。
通過(guò)for循環(huán)+CAS操作形入,實(shí)現(xiàn)并發(fā)安全的方式就是無(wú)鎖算法(lock free)的經(jīng)典實(shí)現(xiàn)全跨。
如果存在hash沖突,會(huì)對(duì)使用native方法tabAt讀取出來(lái)的f加鎖唯笙,對(duì)f進(jìn)行轉(zhuǎn)換成鏈表或者樹(shù)的處理
/**
* 這個(gè)變量初次初始化時(shí)候會(huì)被創(chuàng)建
*/
transient volatile Node<K,V>[] table;
/** 用于控制整個(gè)變量的操作螟蒸,初始為0 */
private transient volatile int sizeCtl;
public V put(K key, V value) {
return putVal(key, value, false);
}
/** 實(shí)現(xiàn)PUT方法 */
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
// Key不允許為空
if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
// 計(jì)算key的hash值防碰撞
int hash = spread(key.hashCode());
int binCount = 0;
// 這邊寫一個(gè)死循環(huán)
for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
Node<K,V> f; int n, i, fh;
// 如果表沒(méi)有進(jìn)行初始化則進(jìn)行一個(gè)初始化
if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
// 初始化
tab = initTable();
// 初始化之后進(jìn)行下一輪循環(huán)
else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
// 如果Map的最后i個(gè)元素為空,創(chuàng)建一個(gè)Node放到tab的第i個(gè)位置
// 使用casTabAt進(jìn)行塞值,如果塞失敗會(huì)重新進(jìn)行循環(huán)來(lái)處理
if (casTabAt(tab, i, null,
new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
break; // no lock when adding to empty bin
}
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
tab = helpTransfer(tab, f);
else {
// 有一模一樣的Hash值存在
V oldVal = null;
// 對(duì)存在沖突的那個(gè)對(duì)象加鎖
synchronized (f) {
// 如果那個(gè)對(duì)象還沒(méi)有轉(zhuǎn)換成樹(shù)
if (tabAt(tab, i) == f) {
if (fh >= 0) {
binCount = 1;
for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
K ek;
// 比較他們的當(dāng)前鎖住的對(duì)象f和傳進(jìn)來(lái)的hash值相同崩掘,Key相同或者對(duì)象地址相同
if (e.hash == hash &&
((ek = e.key) == key ||
(ek != null && key.equals(ek)))) {
// 相同值進(jìn)行替換
oldVal = e.val;
if (!onlyIfAbsent)
e.val = value;
break;
}
// 否則以鏈表的形式跟在后面
Node<K,V> pred = e;
if ((e = e.next) == null) {
pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
value, null);
break;
}
}
}
// 成樹(shù)操作
else if (f instanceof TreeBin) {
Node<K,V> p;
binCount = 2;
if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
value)) != null) {
oldVal = p.val;
if (!onlyIfAbsent)
p.val = value;
}
}
}
}
if (binCount != 0) {
// 如果超過(guò)一個(gè)樹(shù)的最大容量直接轉(zhuǎn)換成樹(shù)
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
treeifyBin(tab, i);
if (oldVal != null)
return oldVal;
break;
}
}
}
addCount(1L, binCount);
return null;
}
/** 初始化 */
private final Node<K,V>[] initTable() {
Node<K,V>[] tab; int sc;
while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
// sizeCtl小于0七嫌,說(shuō)明已經(jīng)有線程在對(duì)它進(jìn)行處理,當(dāng)前線程進(jìn)行創(chuàng)建的時(shí)候則需要先等等
if ((sc = sizeCtl) < 0)
Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
// 使用底層代碼保證只有一個(gè)值來(lái)改變sc的值 SIZECTL是當(dāng)前類的內(nèi)存地址苞慢,將狀態(tài)修改成-1
else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
try {
if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
// DEFAULT_CAPACITY初始化為16
int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
// 創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為n的數(shù)組
Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
table = tab = nt;
sc = n - (n >>> 2);
}
} finally {
sizeCtl = sc;
}
break;
}
}
return tab;
}
GET方法
public V get(Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
// 計(jì)算Hash
int h = spread(key.hashCode());
// 如果表不為空诵原,且hash值存在
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {
// key相同直接返回
if ((eh = e.hash) == h) {
if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
return e.val;
}
else if (eh < 0)
return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
// 如果上面連段邏輯都沒(méi)有執(zhí)行,使用鏈表的方式一段一段往下找
while ((e = e.next) != null) {
if (e.hash == h &&
((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
return e.val;
}
}
return null;
}