ConcurrentHashMap扩容机制,ConcurrentHashMap原理

时间:2025-03-29 07:40:16

ConcurrentHashMap扩容机制

  • jdk1.7之前:每个segment对象进行扩容
  • 每个segment对象都相当于一个小型的HashMap
  • 每个segment内容会进行扩容,逻辑和hashmap扩容机制类似
  • 先生成新的数组,然后讲旧数组元素转移到新的数组种
  • 扩容判断也是每个segment内部单独判断,判断是否超过阈值
  • jdk1.8之后:不再基于segment对象实现
  • 当某个线程put操作时,如果发现CocurrentHashMap正在扩容那么该线程一起扩容。
  • 当某个线程put操作,发现没有进行扩容,则将key-value添加到ConcurrentHashMap种,超过阈值再进行扩容。
  • 支持多线程扩容
  • 扩容之前也生成新的数组
  • 在转移元素之前,将数组分成多组,依靠多线程完成数组转移操作。

ConcurrentHashMap原理

  • jdk7:数据结构:ReentrantLock+Segment+HashEntry,一个Segment中包含一个HashEntry数组,每个HashEntry又是一个链表结构.
  • 元素查询:二次hash,第一次Hash定位到Segment,第二次Hash定位到元素所在的链表的头部锁:Segment分段锁 Segment继承了ReentrantLock,锁定操作的Segment,其他的Segment不受影响,并发度为segment个数,可以通过构造函数指定,数组扩容不会影响其他的segmentget方法无需加锁,volatile保证
  • jdk8:数据结构:synchronized+CAS+Node+红黑树,Node的val和next都用volatile修饰,保证可见性查找,替换,赋值操作都使用CAS
  • 锁:锁链表的head节点,不影响其他元素的读写,锁粒度更细,效率更高,扩容时,阻塞所有的读写操作、并发扩容。
    读操作无锁:
    Node的val和next使用volatile修饰,读写线程对该变量互相可见
    数组用volatile修饰,保证扩容时被读线程感知。