ConcurrentHashMap底层的数据结构以及怎么实现线程安全?
创始人
2024-11-11 06:37:18

(1)在JDK1.7中ConcurrentHashMap使用的是数组+链表的数据结构,而数组又分为大数组Segment和小数组HashEntry。Segment是一种可重入锁ReentrantLock,在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色;HsahEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里面包含一个Segment数组,一个Segment里面包含一个HashEntry数组,每个HashEntry是一个链表结构的元素。

在JDK1.7中ConcurrentHashMap采用分段锁的技术将数据分成一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中的一段数据时,其他段的数据也能被其他线程访问,能够实现真正的并发访问。

(2)在JDK1.8中ConcurrentHashMap使用的是数组+链表+红黑树的数据结构,优化了JDK1.7中concurrentHashMap的实现。当链表的长度大于8,并且数组的长度大于64的时候,链表就会升级为红黑树结构。

在JDK1.8中ConcurrentHashMap主要通过Volatile+CAS或者Synchronized来实现线程安全的。添加元素时首先会判断容器是否为空:

  • 如果为空,则使用Volatile+CAS来初始化;
  • 如果容器不为空,则根据存储的元素计算该位置是否为空:

                如果为空,则利用CAS设置该节点;

                如果不为空,则使用Synchronized加锁,只让一个线程操作,然后遍历桶中的数据,并替换或新增节点到桶中,最后再判断是否需要转化为红黑树,就能保证并发访问的线程安全。

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