聊聊并发（4）：深入分析concurrenthashmap-java开发java经验技巧

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1、聊聊并发(4)：深入分析ConcurrcntHashMap-编程开发技术聊聊并发(4)：深入分析ConcurrentHashMap原文出处：方腾总本系列：聊聊并发(1)深入分析Volatile的实现原理聊聊并发(2)JavaSE1.6中的Synchronized聊聊并发(3)Java线程池的分析和使用术语定义术语英文解释哈希算法hashalgorithm是一种将任意内容的输入转换成相同长度输出的加密方式，其输出被称为哈希值。？哈希表hashtable根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突方法将一组关键字映

2、象到一个有限的地址区间上，并以关键字在地址区间中的彖作为记录在表中的存储位置，这种表称为哈希表或散列，所得存储位置称为哈希地址或散列地址。线程不安全的HashMap因为多线程环境下，使用Hashmap进行put操作会引起死循环，导致CPU利用率接近100%,所以在并发情况下不能使用HashMapo如以下代码：finalIlashMap(2);Threadt=newThread(newRunnable(){©Overri

3、depublicvoidrun()for(inti=0;i<10000;i++){newThread(newRunnable(){©Overridepublicvoidrun(){map.put(UUTD.randomUUTD().toString(),〃〃},〃ftf〃+i)•start();}t.start();t.join();效率低下的HashTable容器?????HashTable容器使用synchronized来保证线程安全，但在线程竞争激烈的情况下HashTable的效率非常低下。因为当一

4、个线程访问HashTable的同步方法吋，其他线程访问HashTable的同步方法时，可能会进入阻塞或轮询状态。如线程1使用put进行添加元索，线程2不但不能使用put方法添加元索，并且也不能使用get方法來获取元素，所以竞争越激烈效率越低。ConcurrentHashMap的锁分段技术?????HashTable容器在竞争激烈的并发环境下农现出效率低下的原因，是因为所有访问HashTable的线程都必须竞争同一把锁，那假如容器里有多把锁，每一把锁用于锁容器其小一部分数据，那么当多线程访问容器里不同数据段的

5、数据时，线程间就不会存在锁竞争，从而可以有效的提高并发访问效率，这就是ConcurrentHashMap所使用的锁分段技术，首先将数据分成一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程山用锁访问其中一个段数据的吋候，其他段的数据也能被其他线程访问。ConcurrentHashMap的结构我们通过ConcurrentHashMap的类图來分析ConcurrentHashMap的结构。ConcurrentHashMap是ftlSegment数组结构和HashEntry数组结构组成oSegment是一种nJ

6、重入锁ReentrantLock,在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色，HashEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组，Segment的结构和HashMap类似，是一种数组和链表结构，一个Segment里包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素，每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素，当对HashEntry数组的数据进行修改时，必须首先获得它对应的Segment锁。9■Concur

7、rentHashMap的初始化ConcurrentHashMap初始化方法是通过initialCapacity,loadFactor,concurrenc)^Level儿个参数来初始化segments数组，段偏移量segmentshift,段掩码segmentMask和每个segment里的HashEntry数组。初始化segments数组。让我们來看一下初始化segmentShift,segmentMask和segments数组的源代码。if(concurrencyLevel>MAXSEGMENTS)co

8、ncurrencyLevel=MAX_SEGMENTS;//Findpower-of-twosizesbestmatchingargumentsintsshift二0;intssize=1;while(ssize