ConcurrentHashMap是如何实现线程安全的
但是又为何需要学习ConcurrentHashMap？用不就完事了？我认为学习其源码有两个好处：
- 更灵活的运用ConcurrentHashMap
- 欣赏并发编程大师Doug Lea的作品，源码中有很多值得我们学习的并发思想，要意识到，线程安全不仅仅只是加锁
ConcurrentHashMap是怎么做到线程安全的？
get方法如何线程安全地获取key、value？
put方法如何线程安全地设置key、value？
size方法如果线程安全地获取容器容量？
底层数据结构扩容时如果保证线程安全？
初始化数据结构时如果保证线程安全？
ConcurrentHashMap并发效率是如何提高的？
和加锁相比较，为什么它比HashTable效率高？
参考链接：https://blog.csdn.net/qq_41737716/article/details/90549847
程序中的可伸缩性（提升外部资源即可提升并发性能的比率）是由程序中串行执行部分所影响的，而常见的串行执行有锁竞争（上下文切换消耗、等待、串行）等等，这给了我们一个启发，可以通过减少锁竞争来优化并发性能，而ConcurrentHashMap则使用了锁分段（减小锁范围）、CAS（乐观锁，减小上下文切换开销，无阻塞）等等技
相关概念
Amdahl定律
此节定律描述均来自《Java并发编程实战》一书
假设F是必须被串行执行的部分，N代表处理器数量，Speedup代表加速比，可以简单理解为CPU使用率
N越大，处理器越多，串行执行越少，cpu利用率越大
此公式告诉我们，当N趋近无限大，加速比最大趋近于1/F;
初始化数据结构时的线程安全
HashMap的底层数据结构这里简单带过一下，不做过多赘述：
在这里插入图片描述
大致是以一个Node对象数组来存放数据，Hash冲突时会形成Node链表，在链表长度超过8，Node数组超过64时会将链表结构转换为红黑树，Node对象：
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
volatile V val;
volatile Node<K,V> next;
...
}
总结
就算有多个线程同时进行put操作，在初始化数组时使用了乐观锁CAS操作来决定到底是哪个线程有资格进行初始化，其他线程均只能等待。
用到的并发技巧：
volatile变量（sizeCtl）：它是一个标记位，用来告诉其他线程这个坑位有没有人在，其线程间的可见性由volatile保证。
CAS操作：CAS操作保证了设置sizeCtl标记位的原子性，保证了只有一个线程能设置成功
由于其减小了锁的粒度，若Hash完美不冲突的情况下，可同时支持n个线程同时put操作，n为Node数组大小，在默认大小16下，可以支持最大同时16个线程无竞争同时操作且线程安全。当hash冲突严重时，Node链表越来越长，将导致严重的锁竞争，此时会进行扩容，将Node进行再散列，下面会介绍扩容的线程安全性。总结一下用到的并发技巧：
减小锁粒度：将Node链表的头节点作为锁，若在默认大小16情况下，将有16把锁，大大减小了锁竞争（上下文切换），就像开头所说，将串行的部分最大化缩小，在理想情况下线程的put操作都为并行操作。同时直接锁住头节点，保证了线程安全
Unsafe的getObjectVolatile方法：此方法确保获取到的值为最新扩容操作的线程安全
在扩容时，ConcurrentHashMap支持多线程并发扩容，在扩容过程中同时支持get查数据，若有线程put数据，还会帮助一起扩容，这种无阻塞算法，将并行最大化的设计，堪称一绝。
先来看看扩容代码实现：
ConcurrentHashMap运用各类CAS操作，将扩容操作的并发性能实现最大化，在扩容过程中，就算有线程调用get查询方法，也可以安全的查询数据，若有线程进行put操作，还会协助扩容，利用sizeCtl标记位和各种volatile变量进行CAS操作达到多线程之间的通信、协助，在迁移过程中只锁一个Node节点，即保证了线程安全，又提高了并发性能。
参考链接：https://blog.csdn.net/qq_41737716/article/details/90549847
