java并发-ConcurrentMap
java并发-ConcurrentMap
背景描述：
最近在深入学习Java并发，看了几篇不错的文章，记个笔记
1.HashMap
- https://www.jianshu.com/p/a17b4717a721
- https://blog.csdn.net/stone_tomcate/article/details/100110453
（1）采用哈希表，使用数组+链表的形式进行存储。由于hash()方法可能产生哈希碰撞且会被重写，则使用链表存储hash碰撞的数据。
（2）计算hashmap的初始长度时，需要计算一个2的N次幂大于等于指定数值，后续扩容都是2倍。hashmap中经常用到与运算计算hash值（提高效率）。当数组的长度为2的n次方时，存储数据的数组的length必为偶数，length-1必为奇数，而奇数的二进制最后一位必为1，则hash值与奇数与运算时既有可能得到奇数，也有可能得到偶数；反之，如果length为奇数，则lenth-1为偶数，其二进制最后一位为0，与任意数进行与运算最后一位都为0，永远都是偶数。相当于浪费了数组一半的空间，更容易形成hash冲突。
2.ConcurrentMap
在多线程情况下，同时A、B两个线程走到createEntry()方法中，并且这两个线程中插入的元素hash值相同，bucketIndex值也相同，那么无论A线程先执行，还是B线程先被执行，最终都会2个元素先后向链表的头部插入，导致互相覆盖，致使其中1个线程中的数据丢失。这样就造成了HashMap的线程不安全，数据的不一致；
更要命的是，HashMap在多线程情况下还会出现死循环的可能，造成CPU占用率升高，导致系统卡死。
- HashTable
与HashMap不同的是，在HashTable中，所有的方法都加上了synchronized锁，用锁来实现线程的安全性。由于synchronized锁加在了HashTable的每一个方法上，所以这个锁就是HashTable本身--this。那么，可想而知HashTable的效率是如何，安全是保证了，但是效率却损失了。
- java 1.7ConcurrentMap
在JDK1.7版本中，ConcurrentHashMap的数据结构是由一个Segment数组和多个HashEntry组成，主要实现原理是实现了锁分离的思路解决了多线程的安全问题。
Segment数组的意义就是将一个大的table分割成多个小的table来进行加锁，也就是上面的提到的锁分离技术，而每一个Segment元素存储的是HashEntry数组+链表，这个和HashMap的数据存储结构一样。
- java 1.8ConcurrentMap
DK1.8的实现已经摒弃了Segment的概念，而是直接用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用Synchronized和CAS来操作，整个看起来就像是优化过且线程安全的HashMap，虽然在JDK1.8中还能看到Segment的数据结构，但是已经简化了属性，只是为了兼容旧版本。
Node是ConcurrentHashMap存储结构的基本单元，继承于HashMap中的Entry，用于存储数据，Node数据结构很简单，就是一个链表，但是只允许对数据进行查找，不允许进行修改。
