并發(fā)編程——ConcurrentHashMap#addCount() 分析

前言

ConcurrentHashMap 精華代碼很多卸例,前面分析了 helpTransfer 和 transfer 和 putVal 方法崭添,今天來分析一下 addCount 方法励稳,該方法會在 putVal 方法中調用。

該方法可以配合 size 方法一起查看,關于該方法鸠踪,樓主也寫了一篇文章分析過:并發(fā)編程 —— ConcurrentHashMap size 方法原理分析

具體代碼如下:

addCount(1L, binCount);
return null;

當插入結束的時候绊寻,會調用該方法花墩,并傳入一個 1 和 binCount 參數。從方法名字上澄步,該方法應該是對哈希表的元素進行計數的冰蘑。

一起來看看 addCount 是如何操作的。

源碼分析

源碼加注釋:

// 從 putVal 傳入的參數是 1村缸, binCount祠肥,binCount 默認是0,只有 hash 沖突了才會大于 1.且他的大小是鏈表的長度(如果不是紅黑數結構的話)梯皿。
private final void addCount(long x, int check) {
    CounterCell[] as; long b, s;
    // 如果計數盒子不是空 或者
    // 如果修改 baseCount 失敗
    if ((as = counterCells) != null ||
        !U.compareAndSwapLong(this, BASECOUNT, b = baseCount, s = b + x)) {
        CounterCell a; long v; int m;
        boolean uncontended = true;
        // 如果計數盒子是空(尚未出現并發(fā))
        // 如果隨機取余一個數組位置為空 或者
        // 修改這個槽位的變量失敵鹣洹(出現并發(fā)了)
        // 執(zhí)行 fullAddCount 方法。并結束
        if (as == null || (m = as.length - 1) < 0 ||
            (a = as[ThreadLocalRandom.getProbe() & m]) == null ||
            !(uncontended =
              U.compareAndSwapLong(a, CELLVALUE, v = a.value, v + x))) {
            fullAddCount(x, uncontended);
            return;
        }
        if (check <= 1)
            return;
        s = sumCount();
    }
    // 如果需要檢查,檢查是否需要擴容东羹,在 putVal 方法調用時剂桥,默認就是要檢查的。
    if (check >= 0) {
        Node<K,V>[] tab, nt; int n, sc;
        // 如果map.size() 大于 sizeCtl(達到擴容閾值需要擴容) 且
        // table 不是空百姓;且 table 的長度小于 1 << 30渊额。(可以擴容)
        while (s >= (long)(sc = sizeCtl) && (tab = table) != null &&
               (n = tab.length) < MAXIMUM_CAPACITY) {
            // 根據 length 得到一個標識
            int rs = resizeStamp(n);
            // 如果正在擴容
            if (sc < 0) {
                // 如果 sc 的低 16 位不等于 標識符(校驗異常 sizeCtl 變化了)
                // 如果 sc == 標識符 + 1 (擴容結束了,不再有線程進行擴容)(默認第一個線程設置 sc ==rs 左移 16 位 + 2垒拢,當第一個線程結束擴容了旬迹,就會將 sc 減一。這個時候求类,sc 就等于 rs + 1)
                // 如果 sc == 標識符 + 65535(幫助線程數已經達到最大)
                // 如果 nextTable == null(結束擴容了)
                // 如果 transferIndex <= 0 (轉移狀態(tài)變化了)
                // 結束循環(huán) 
                if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||
                    sc == rs + MAX_RESIZERS || (nt = nextTable) == null ||
                    transferIndex <= 0)
                    break;
                // 如果可以幫助擴容奔垦,那么將 sc 加 1. 表示多了一個線程在幫助擴容
                if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1))
                    // 擴容
                    transfer(tab, nt);
            }
            // 如果不在擴容,將 sc 更新:標識符左移 16 位 然后 + 2. 也就是變成一個負數尸疆。高 16 位是標識符椿猎,低 16 位初始是 2.
            else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc,
                                         (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
                // 更新 sizeCtl 為負數后惶岭,開始擴容。
                transfer(tab, null);
            s = sumCount();
        }
    }
}

方法加了注釋以后犯眠,還是挺長的按灶。

總結一下該方法的邏輯:

x 參數表示的此次需要對表中元素的個數加幾。check 參數表示是否需要進行擴容檢查筐咧,大于等于0 需要進行檢查鸯旁,而我們的 putVal 方法的 binCount 參數最小也是 0 ,因此量蕊,每次添加元素都會進行檢查铺罢。(除非是覆蓋操作)

  1. 判斷計數盒子屬性是否是空,如果是空残炮,就嘗試修改 baseCount 變量韭赘,對該變量進行加 X。
  2. 如果計數盒子不是空势就,或者修改 baseCount 變量失敗了泉瞻,則放棄對 baseCount 進行操作。
  3. 如果計數盒子是 null 或者計數盒子的 length 是 0蛋勺,或者隨機取一個位置取于數組長度是 null瓦灶,那么就對剛剛的元素進行 CAS 賦值。
  4. 如果賦值失敗抱完,或者滿足上面的條件贼陶,則調用 fullAddCount 方法重新死循環(huán)插入。
  5. 這里如果操作 baseCount 失敗了(或者計數盒子不是 Null)巧娱,且對計數盒子賦值成功碉怔,那么就檢查 check 變量,如果該變量小于等于 1. 直接結束禁添。否則撮胧,計算一下 count 變量。
  6. 如果 check 大于等于 0 老翘,說明需要對是否擴容進行檢查芹啥。
  7. 如果 map 的 size 大于 sizeCtl(擴容閾值),且 table 的長度小于 1 << 30铺峭,那么就進行擴容墓怀。
  8. 根據 length 得到一個標識符,然后卫键,判斷 sizeCtl 狀態(tài)傀履,如果小于 0 ,說明要么在初始化莉炉,要么在擴容钓账。
  9. 如果正在擴容碴犬,那么就校驗一下數據是否變化了(具體可以看上面代碼的注釋)。如果檢驗數據不通過梆暮,break服协。
  10. 如果校驗數據通過了,那么將 sizeCtl 加一啦粹,表示多了一個線程幫助擴容蚯涮。然后進行擴容。
  11. 如果沒有在擴容卖陵,但是需要擴容。那么就將 sizeCtl 更新张峰,賦值為標識符左移 16 位 —— 一個負數泪蔫。然后加 2。 表示喘批,已經有一個線程開始擴容了撩荣。然后進行擴容。然后再次更新 count饶深,看看是否還需要擴容餐曹。

總結一下

總結下來看,addCount 方法做了 2 件事情:

  1. 對 table 的長度加一敌厘。無論是通過修改 baseCount台猴,還是通過使用 CounterCell。當 CounterCell 被初始化了俱两,就優(yōu)先使用他饱狂,不再使用 baseCount。

  2. 檢查是否需要擴容宪彩,或者是否正在擴容休讳。如果需要擴容,就調用擴容方法尿孔,如果正在擴容俊柔,就幫助其擴容。

有幾個要點注意:

  1. 第一次調用擴容方法前活合,sizeCtl 的低 16 位是加 2 的雏婶,不是加一。所以 sc == rs + 1 的判斷是表示是否完成任務了芜辕。因為完成擴容后尚骄,sizeCtl == rs + 1。

  2. 擴容線程最大數量是 65535侵续,是由于低 16 位的位數限制倔丈。

  3. 這里也是可以幫助擴容的憨闰,類似 helpTransfer 方法。

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
  • 序言:七十年代末需五,一起剝皮案震驚了整個濱河市鹉动,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌宏邮,老刑警劉巖泽示,帶你破解...
    沈念sama閱讀 217,185評論 6 503
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異蜜氨,居然都是意外死亡械筛,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,652評論 3 393
  • 文/潘曉璐 我一進店門飒炎,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來埋哟,“玉大人,你說我怎么就攤上這事郎汪〕嗌蓿” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 163,524評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵煞赢,是天一觀的道長抛计。 經常有香客問我,道長照筑,這世上最難降的妖魔是什么吹截? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,339評論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮朦肘,結果婚禮上饭弓,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己媒抠,他們只是感情好弟断,可當我...
    茶點故事閱讀 67,387評論 6 391
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著趴生,像睡著了一般阀趴。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上苍匆,一...
    開封第一講書人閱讀 51,287評論 1 301
  • 那天刘急,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼浸踩。 笑死叔汁,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播据块,決...
    沈念sama閱讀 40,130評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼码邻,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了另假?” 一聲冷哼從身側響起像屋,我...
    開封第一講書人閱讀 38,985評論 0 275
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎边篮,沒想到半個月后己莺,有當地人在樹林里發(fā)現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 45,420評論 1 313
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡戈轿,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,617評論 3 334
  • 正文 我和宋清朗相戀三年凌受,在試婚紗的時候發(fā)現自己被綠了。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片思杯。...
    茶點故事閱讀 39,779評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡胁艰,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出智蝠,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤奈梳,帶...
    沈念sama閱讀 35,477評論 5 345
  • 正文 年R本政府宣布杈湾,位于F島的核電站,受9級特大地震影響攘须,放射性物質發(fā)生泄漏漆撞。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,088評論 3 328
  • 文/蒙蒙 一于宙、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望浮驳。 院中可真熱鬧,春花似錦捞魁、人聲如沸至会。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,716評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽奉件。三九已至,卻和暖如春昆著,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間县貌,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,857評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工凑懂, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留煤痕,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,876評論 2 370
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像摆碉,于是被迫代替她去往敵國和親塘匣。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 44,700評論 2 354

推薦閱讀更多精彩內容