ConcurrentHashMap实现原理
看看get操作hashTable和ConcurrenHashMap的区别
public synchronized V get(Object key) {
Entry tab[] = table;
int hash = hash(key);
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
return e.value;
}
}
return null;
}
①
问：ConcurrentHashMap的get操作有没有加锁？
答：并没有
问：那怎么实现的并发安全准确的读取数据呢？
答：当出现有key，但是没有value的情况时，将加lock锁，等待value值写入，再读取，防止读不到最新的值。
②
问：ConcurrentHashMap有哪些参数可以在构造方法中设置？
答：concurrencyLevel 并发度,也就是segment的段数 loadfactor 加载因子，进行扩容的阀值因子 initialCapacity 初始化总的线性链的个数，平均分配到每个segment当中
问：为什么concurrencyLevel 和每个segment当中的链表数都设置成2的n次方形式？
为了根据hash值得前缀或者后缀快速定位所属的segment和线性链
③
static final class HashEntry<K,V> {
final K key;
final int hash;
volatile V value;
final HashEntry<K,V> next;
}
为了防止链表结构被破坏，出现ConcurrentModification的情况。
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//返回键值key映射的value值，当不包含key键时返回null
public V get(Object key) {
int hash = hash(key.hashCode());
return segmentFor(hash).get(key, hash);
}
/* Specialized implementations of map methods */
V get(Object key, int hash) {
if (count != 0) { // read-volatile
HashEntry<K,V> e = getFirst(hash);
while (e != null) {
if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) {
V v = e.value;
if (v != null)
return v;
return readValueUnderLock(e); // recheck
}
e = e.next;
}
}
return null;
}
Segment的get操作没有加锁又是怎么实现并发的呢?
ConcurrentHashMap的get操作是直接委托给Segment的get方法
get操作不需要锁。
第一步是访问count变量，这是一个volatile变量，由于所有的修改操作在进行结构修改时都会在最后一步写count变量，通过这种机制保证get操作能够得到最新的结构更新。
下面都是Segment内部的变量和方法
/**
* The number of elements in this segment's region.
*/
transient volatile int count;
/**
* Returns properly casted first entry of bin for given hash.
*/
HashEntry<K,V> getFirst(int hash) {
HashEntry<K,V>[] tab = table;
return tab[hash & (tab.length - 1)];
}
链表节点
static final class HashEntry<K,V> {
final K key;
final int hash;
volatile V value;
final HashEntry<K,V> next;
HashEntry(K key, int hash, HashEntry<K,V> next, V value) {
this.key = key;
this.hash = hash;
this.next = next;
this.value = value;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
static final <K,V> HashEntry<K,V>[] newArray(int i) {
return new HashEntry[i];
}
}
对于非结构更新，也就是结点值的改变，由于HashEntry的value变量是volatile的，也能保证读取到最新的值。
接下来就是对hash链进行遍历找到要获取的结点，如果没有找到，直接访回null。对hash链进行遍历不需要加锁的原因在于链指针next是final的。
但是头指针却不是final的，这是通过getFirst(hash)方法返回，也就是存在table数组中的值。这使得getFirst(hash)可能返回过时的头结点，
例如，当执行get方法时，刚执行完getFirst(hash)之后，另一个线程执行了删除操作并更新头结点，这就导致get方法中返回的头结点不是最新的。这是可以允许，通过对count变量的协调机制，get能读取到几乎最新的数据，虽然可能不是最新的。要得到最新的数据，只有采用完全的同步。
最后，如果找到了所求的结点，判断它的值如果非空就直接返回，否则在有锁的状态下再读一次。这似乎有些费解，理论上结点的值不可能为空，这是因为put的时候就进行了判断，如果为空就要抛NullPointerException。空值的唯一源头就是HashEntry中的默认值，因为HashEntry中的value不是final的，非同步读取有可能读取到空值。仔细看下put操作的语句：tab[index] = new HashEntry<K,V>(key, hash, first, value)，在这条语句中，HashEntry构造函数中对value的赋值以及对tab[index]的赋值可能被重新排序，这就可能导致结点的值为空。这种情况应当很罕见，一旦发生这种情况，ConcurrentHashMap采取的方式是在持有锁的情况下再读一遍，这能够保证读到最新的值，并且一定不会为空值。
