CopyOnWriteArrayList源码解析
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注:在看这篇文章之前,如果对HashMap的层不清楚的话,建议先去看看HashMap源码解析。
http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5106189.html
1、对于ConcurrentHashMap需要掌握以下几点
Map的创建:ConcurrentHashMap()
往Map中添加键值对:即put(Object key, Object value)方法
获取Map中的单个对象:即get(Object key)方法
删除Map中的对象:即remove(Object key)方法
判断对象是否存在于Map中:containsKey(Object key)
遍历Map中的对象:即keySet().iterator(),在实际中更常用的是增强型的for循环去做遍历
2、ConcurrentHashMap的创建
注:在往下看之前,心里先有这样一个映像:ConcurrentHashMap的数据结构:一个指定个数的Segment数组,数组中的每一个元素Segment相当于一个HashTable。
2.1、使用方法:
Map<String, Object> map = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
2.2、源代码:
ConcurrentHashMap相关属性:
/** * 用于分段 */ // 根据这个数来计算segment的个数,segment的个数是仅小于这个数且是2的几次方的一个数(ssize) static final int DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16; // 最大的分段(segment)数(2的16次方) static final int MAX_SEGMENTS = 1 << 16; /** * 用于HashEntry */ // 默认的用于计算Segment数组中的每一个segment的HashEntry[]的容量,但是并不是每一个segment的HashEntry[]的容量 static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; // 默认的加载因子(用于resize) static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 用于计算Segment数组中的每一个segment的HashEntry[]的最大容量(2的30次方) static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; /** * segments数组 * 每一个segment元素都看做是一个HashTable */ final Segment<K, V>[] segments; /** * 用于扩容 */ final int segmentMask;// 用于根据给定的key的hash值定位到一个Segment final int segmentShift;// 用于根据给定的key的hash值定位到一个Segment
Segment类(ConcurrentHashMap的内部类)
/** * 一个特殊的HashTable */ static final class Segment<K, V> extends ReentrantLock implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 2249069246763182397L; transient volatile int count;// 该Segment中的包含的所有HashEntry中的key-value的个数 transient int modCount;// 并发标记 /* * 元素个数超出了这个值就扩容 threshold==(int)(capacity * loadFactor) * 值得注意的是,只是当前的Segment扩容,所以这是Segment自己的一个变量,而不是ConcurrentHashMap的 */ transient int threshold; transient volatile HashEntry<K, V>[] table;// 链表数组 final float loadFactor; /** * 这里要注意一个很不好的编程习惯,就是小写l,容易与数字1混淆,所以最好不要用小写l,可以改为大写L */ Segment(int initialCapacity, float lf) { loadFactor = lf;//每个Segment的加载因子 setTable(HashEntry.<K, V> newArray(initialCapacity)); } /** * 创建一个Segment数组,容量为i */ @SuppressWarnings("unchecked") static final <K, V> Segment<K, V>[] newArray(int i) { return new Segment[i]; } /** * Sets table to new HashEntry array. Call only while holding lock or in * constructor. */ void setTable(HashEntry<K, V>[] newTable) { threshold = (int) (newTable.length * loadFactor);// 设置扩容值 table = newTable;// 设置链表数组 }
说明:只列出了Segement的全部属性和创建ConcurrentHashMap时所用到的方法。
HashEntry类(ConcurrentHashMap的内部类)
/** * Segment中的HashEntry节点 类比HashMap中的Entry节点 */ static final class HashEntry<K, V> { final K key;// 键 final int hash;//hash值 volatile V value;// 实现线程可见性 final HashEntry<K, V> next;// 下一个HashEntry HashEntry(K key, int hash, HashEntry<K, V> next, V value) { this.key = key; this.hash = hash; this.next = next; this.value = value; } /* * 创建HashEntry数组,容量为传入的i */ @SuppressWarnings("unchecked") static final <K, V> HashEntry<K, V>[] newArray(int i) { return new HashEntry[i]; } }
ConcurrentHashMap(int initialCapacity,float loadFactor,int concurrencyLevel)
1 /** 2 * 创建ConcurrentHashMap 3 * @param initialCapacity 用于计算Segment数组中的每一个segment的HashEntry[]的容量, 但是并不是每一个segment的HashEntry[]的容量 4 * @param loadFactor 5 * @param concurrencyLevel 用于计算Segment数组的大小(可以传入不是2的几次方的数,但是根据下边的计算,最终segment数组的大小ssize将是2的几次方的数) 6 * 7 * 步骤: 8 * 这里以默认的无参构造器参数为例,initialCapacity==16,loadFactor==0.75f,concurrencyLevel==16 9 * 1)检查各参数是否符合要求 10 * 2)根据concurrencyLevel(16),计算Segment[]的容量ssize(16)与扩容移位条件sshift(4) 11 * 3)根据sshift与ssize计算将来用于定位到相应Segment的参数segmentShift与segmentMask 12 * 4)根据ssize创建Segment[]数组,容量为ssize(16) 13 * 5)根据initialCapacity(16)与ssize计算用于计算HashEntry[]容量的参数c(1) 14 * 6)根据c计算HashEntry[]的容量cap(1) 15 * 7)根据cap与loadFactor(0.75)为每一个Segment[i]都实例化一个Segment 16 * 8)每一个Segment的实例化都做下面这些事儿: 17 * 8.1)为当前的Segment初始化其loadFactor为传入的loadFactor(0.75) 18 * 8.2)创建一个HashEntry[],容量为传入的cap(1) 19 * 8.3)根据创建出来的HashEntry的容量(1)和初始化的loadFactor(0.75),计算扩容因子threshold(0) 20 * 8.4)初始化Segment的table为刚刚创建出来的HashEntry 21 */ 22 public ConcurrentHashMap(int initialCapacity,float loadFactor,int concurrencyLevel) { 23 // 检查参数情况 24 if (loadFactor <= 0f || initialCapacity < 0 || concurrencyLevel <= 0) 25 throw new IllegalArgumentException(); 26 27 if (concurrencyLevel > MAX_SEGMENTS) 28 concurrencyLevel = MAX_SEGMENTS; 29 30 /** 31 * 找一个能够正好小于concurrencyLevel的数(这个数必须是2的几次方的数) 32 * eg.concurrencyLevel==16==>sshift==4,ssize==16 33 * 当然,如果concurrencyLevel==15也是上边这个结果 34 */ 35 int sshift = 0; 36 int ssize = 1;// segment数组的长度 37 while (ssize < concurrencyLevel) { 38 ++sshift; 39 ssize <<= 1;// ssize=ssize*2 40 } 41 42 segmentShift = 32 - sshift;// eg.segmentShift==32-4=28 用于根据给定的key的hash值定位到一个Segment 43 segmentMask = ssize - 1;// eg.segmentMask==16-1==15 用于根据给定的key的hash值定位到一个Segment 44 this.segments = Segment.newArray(ssize);// 构造出了Segment[ssize]数组 eg.Segment[16] 45 46 /* 47 * 下面将为segment数组中添加Segment元素 48 */ 49 if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) 50 initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; 51 int c = initialCapacity / ssize;// eg.initialCapacity==16,c==16/16==1 52 if (c * ssize < initialCapacity)// eg.initialCapacity==17,c==17/16=1,这时1*16<17,所以c=c+1==2 53 ++c;// 为了少执行这一句,最好将initialCapacity设置为2的几次方 54 int cap = 1;// 每一个Segment中的HashEntry[]的初始化容量 55 while (cap < c) 56 cap <<= 1;// 创建容量 57 58 for (int i = 0; i < this.segments.length; ++i) 59 // 这一块this.segments.length就是ssize,为了不去计算这个值,可以直接改成i<ssize 60 this.segments[i] = new Segment<K, V>(cap, loadFactor); 61 }
注意:这个方法里边我在头部所写的注释非常重要,在这块注释写明了:
每一个参数的作用
整个ConcurrentHashMap的一个创建步骤(以默认的参数值为例)
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