ConcurrentHashMap 在累加鍵值對個數(shù)的 addCount 函數(shù)中弟胀,使用 ThreadLocalRandom.getProbe() 得到線程的探針哈希值。
在這里,這個探針哈希值的作用是哈希線程呐萨,將線程和數(shù)組中的不用元素對應(yīng)起來帜羊,盡量避免線程爭用同一數(shù)組元素市袖。探針哈希值和 map 里使用的哈希值的區(qū)別是谴分,當(dāng)線程發(fā)生數(shù)組元素爭用后锈麸,可以改變線程的探針哈希值,讓線程去使用另一個數(shù)組元素牺蹄,而 map 中 key 對象的哈希值忘伞,由于有定位 value 的需求,所以它是一定不能變的沙兰。
那么這個探針哈希值是在哪計算的呢氓奈?帶著這個問題我們繼續(xù)往下看。
ThreadLocalRandom.getProbe() 方法如下:
/**
* Returns the probe value for the current thread without forcing
* initialization. Note that invoking ThreadLocalRandom.current()
* can be used to force initialization on zero return.
*/
static final int getProbe() {
return UNSAFE.getInt(Thread.currentThread(), PROBE);
}
PROBE 是什么僧凰?
// Unsafe mechanics
private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;
...
private static final long PROBE;
...
static {
try {
UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
Class<?> tk = Thread.class;
...
PROBE = UNSAFE.objectFieldOffset
(tk.getDeclaredField("threadLocalRandomProbe"));
...
} catch (Exception e) {
throw new Error(e);
}
}
可以看到 PROBE 表示的是 Thread 類 threadLocalRandomProbe 字段的偏移量探颈。
所以 getProbe 方法的功能就是簡單的返回當(dāng)前線程 threadLocalRandomProbe 字段的值。
接著去 Thread 類看看這個 threadLocalRandomProbe 字段训措,
/** Probe hash value; nonzero if threadLocalRandomSeed initialized */
@sun.misc.Contended("tlr")
int threadLocalRandomProbe;
Thread 類僅僅是定義了這個字段伪节,并沒有將其初始化,其初始化工作由 ThreadLocalRandom 類來做绩鸣。
ThreadLocalRandom 類的 localInit 方法完成初始化工作怀大,
/**
* Initialize Thread fields for the current thread. Called only
* when Thread.threadLocalRandomProbe is zero, indicating that a
* thread local seed value needs to be generated. Note that even
* though the initialization is purely thread-local, we need to
* rely on (static) atomic generators to initialize the values.
*/
static final void localInit() {
// probeGenerator 是一個 AtomicInteger 類型
// PROBE_INCREMENT 是一個靜態(tài)常量,值為 0x9e3779b9
int p = probeGenerator.addAndGet(PROBE_INCREMENT);
int probe = (p == 0) ? 1 : p; // skip 0
long seed = mix64(seeder.getAndAdd(SEEDER_INCREMENT));
Thread t = Thread.currentThread(); // 獲取當(dāng)前線程
// 通過 Unsafe 對象初始化當(dāng)前線程的 threadLocalRandomSeed 字段
UNSAFE.putLong(t, SEED, seed);
// 通過 Unsafe 對象初始化當(dāng)前線程的 threadLocalRandomProbe 字段
UNSAFE.putInt(t, PROBE, probe);
}
SEED 和 PROBE 類似呀闻,它表示的是 Thread 類 threadLocalRandomSeed 字段的偏移量化借。
在 ThreadLocalRandom 類的這個 localInit 方法里,同時初始化了當(dāng)前線程的 threadLocalRandomSeed 字段和 threadLocalRandomProbe 字段捡多。
所以在 Thread 類 threadLocalRandomProbe 字段上的注釋中說:nonzero if threadLocalRandomSeed initialized蓖康。就是說如果 threadLocalRandomSeed 字段被初始化了,threadLocalRandomProbe 字段就非零垒手。因為它倆是同時被初始化的蒜焊。
除此之外,也可以通過 ThreadLocalRandom 類的 advanceProbe 方法更改當(dāng)前線程 threadLocalRandomProbe 的值科贬。
/**
* Pseudo-randomly advances and records the given probe value for the
* given thread.
*/
static final int advanceProbe(int probe) {
probe ^= probe << 13; // xorshift
probe ^= probe >>> 17;
probe ^= probe << 5;
UNSAFE.putInt(Thread.currentThread(), PROBE, probe);
return probe;
}
ConcurrentHashMap 里的 fullAddCount 方法會調(diào)用 ThreadLocalRandom.localInit() 初始化當(dāng)前線程的探針哈希值泳梆;當(dāng)發(fā)生線程爭用后,也會調(diào)用 ThreadLocalRandom.advanceProbe(h) 更改當(dāng)前線程的探針哈希值榜掌,
private final void fullAddCount(long x, boolean wasUncontended) {
int h;
if ((h = ThreadLocalRandom.getProbe()) == 0) {
ThreadLocalRandom.localInit(); // force initialization
h = ThreadLocalRandom.getProbe();
wasUncontended = true;
}
...
h = ThreadLocalRandom.advanceProbe(h);
...
}