在上一篇文章中我們說到了Map集合中的一部分內(nèi)容，還有并發(fā)包中的Map并沒有說到，現(xiàn)在我們來說下并發(fā)包中的Map~ConcurrentHashMap。
Java8之前的ConcurrentHashMap 實現(xiàn)
在前期中ConcurrentHashMap的基本實現(xiàn)思路：
- ConcurrentHashMap 采用的是分段鎖的設(shè)計方案，只有在同一個分段內(nèi)的數(shù)據(jù)才會存在競爭關(guān)系，這就不會造成對一個Map 進行整體的鎖，根據(jù)不同的分段進行不同的鎖，在這里分段鎖被稱為Segment。在內(nèi)部實現(xiàn)的是一個Entry數(shù)組 。而每一個數(shù)組中的元素又是一個鏈表構(gòu)成。
- 鎖在這里使用的ReentrantLock ，Segment 繼承ReentrantLock。在該Map中的HashEntry 的value以及next都被volatile修飾，這樣能保證數(shù)據(jù)的可見性。
- ConcurrentHashMap 中并發(fā)度默認是16 但a是我們可以在構(gòu)造函數(shù)的時候進行設(shè)置。設(shè)置時該值需要設(shè)置成2的冪數(shù)值。不符合規(guī)則的數(shù)值設(shè)置 會自動的調(diào)整成符規(guī)則的設(shè)置的數(shù)值。
- ConcurrentHashMap 也存在擴容的問題，這個跟HashMap類似，但是不是針對的整個ConcurrentHashMap,而是單獨對Segment進行擴容。也會遇到同樣的操作錯誤。
- size 計算容易時出錯，特別是在并發(fā)實現(xiàn)的時候?qū)⒚總€Segment的大小進行相加，在相加的過程中可能還會進行數(shù)據(jù)的插入，那么得到的結(jié)果就是不準確的偏小。
Java8的ConcurrentHashMap實現(xiàn)
在實現(xiàn)上放棄的Segment 的實現(xiàn)，采用了Node +CAS + Synchronized 來保證并發(fā)的安全。
- 雖然在java8中Segment還存在，但是結(jié)構(gòu)上不再使用，采用Lazy-load的形式，這樣避免了初始化的開銷。
- 數(shù)據(jù)可見性采用了volatile ,所慚怍采用了CAS并且部分還實現(xiàn)了無鎖的操作。
- ConcurrentHashMap 中操作的時候key value 不能是null 這樣會出現(xiàn)操作問題。
- 初始化方法時使用的initTable，在調(diào)用的時候進行參數(shù)的設(shè)置。主要是設(shè)置sizeCtl該屬性，如果發(fā)現(xiàn)有競爭性的初識化，那么就自旋等待恢復。
/**
* Initializes table, using the size recorded in sizeCtl.
*/
private final Node<K,V>[] initTable() {
Node<K,V>[] tab; int sc;
while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
//sizeCtl表示有其他線程正在進行初始化操作，把線程掛起。對于table的初始化工作，只能有一個線程在進行。
if ((sc = sizeCtl) < 0)
Thread.yield(); // lost initialization race; just spin
else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {//利用CAS方法把sizectl的值置為-1 表示本線程正在進行初始化
try {
if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
@SuppressWarnings("unchecked")
Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
table = tab = nt;
sc = n - (n >>> 2);//相當于0.75*n 設(shè)置一個擴容的閾值
}
} finally {
sizeCtl = sc;
}
break;
}
}
return tab;
}
- 擴容，在jdk1.7的版本中我們知道擴容容易有很大的性能問題，那么在1.8怎么解決呢？
- 擴容分為了兩部分，構(gòu)建新的nextTable ,容量是原先的兩倍，單線程操作。
- 進行數(shù)據(jù)復制到新的nextTable中，這里是多線程操作。
- 整體 遍歷每個節(jié)點，然后復制的過程
- size的大小計算，這個計算在新版本中，只是一個估值。雖然計算的是很費周折。一般該值還是很穩(wěn)定的。
