java基础之HashMap导致死循环以及ConcurrentHashMap和HashTable

HashMap多线程操作可能导致死循环问题

主要原因在于并发下的Rehash会造成元素之间形成一个循环链表。不过jdk1.8后解决了这个问题，但还是不建议在多线程下使用HashMap，因为多线程下使用HashMap还是会存在其他问题比如数据丢失。并发环境下推荐使用ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap和Hashtable的区别

主要体现在实现线程安全的方式不同：

• 底层数据结构：JDK1.7的ConcurrentHashMap底层采用分段数组+链表 实现，JDK1.8采用的数据结构跟HashMap1.8的结构一样，数组+链表/红黑二叉树 。Hashtable和JDK1.8之前的HashMap的底层数据结构都是采用数组+链表的形式，数组是HashMap的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的。

• 实现线程安全的方式：① 在JDK1.7 的时候ConcurrentHashMap（分段锁）对整个桶数组进行了分割分段（Segment），每一把锁只锁容器其中一部分数据，多线程访问容器里不同数据段的数据，就不会存在锁竞争，提高了并发访问率 ，到了JDK1.8 的时候就已经摒弃了segment的概念，而是直接用Node数组+链表+红黑树的结构来实现，并发控制使用synchronized和CAS来操作（JDK1.6以后对synchronized锁做了很多优化 ）整个看起来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，但已经简化了属性，只是为了兼容旧版本；② Hashtable（同一把锁 ）：使用synchronized来保证线程安全，效率非常低下。当一个线程访问同步方法时，其他线程也访问同步方法，可能会进入阻塞或轮询 状态，如果使用put 添加元素，另一个线程就不能使用put 添加元素，也不能用get ,竞争越激烈效率越低。

   

   

  ConcurrentHashMap线程安全的具体实现方式/底层具体实现

  JDK1.7如上图

  首先将数据分成一段一段的存储，然后给每段数据分配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一段数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。

  ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEnty数组结构组成

  Segment实现了ReetrantLock，所以Sement是一种可重入锁，扮演锁的角色。HashEntry用于存储键值对数据。

  一个ConurrentHashMap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包含HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素，每个Segment守护着一个HashEntry数组里的元素，当对HashEntry数组的数据进行修改时，必须先获得对应的Segment的锁。

  JDK1.8如上图

  ConcurrentHashMap取消了Segment分段锁，采用CAS和synchronized来保证并发安全。数据结构跟HashMap1.8的结构类似,数组+链表/红黑二叉树。Java8在链表长度超过一定阈值（8 ）时将链表转换成红黑树

  synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点，这样只要hash不冲突，就不会产生并发，效率又提升n倍