ConCurrentHashMap在1.7和1.8区别
ConCurrentHashMap 1.8 相比 1.7的话,主要改变为:
-
去除
Segment + HashEntry + Unsafe
的实现,
改为Synchronized + CAS + Node + Unsafe
的实现
其实 Node 和 HashEntry 的内容一样,但是HashEntry是一个内部类。
用 Synchronized + CAS 代替 Segment ,这样锁的粒度更小了,并且不是每次都要加锁了,CAS尝试失败了在加锁。 -
put()方法中 初始化数组大小时,1.8不用加锁,因为用了个
sizeCtl
变量,将这个变量置为-1,就表明table正在初始化。
下面简单介绍下主要的几个方法的一些区别:
1. put() 方法
JDK1.7中的实现:
ConCurrentHashMap 和 HashMap 的put()方法实现基本类似,所以主要讲一下为了实现并发性,ConCurrentHashMap 1.7 有了什么改变
-
需要定位 2 次 (segments[i],segment中的table[i])
由于引入segment的概念,所以需要- 先通过key的
rehash值的高位
和segments数组大小-1
相与得到在 segments中的位置 - 然后在通过
key的rehash值
和table数组大小-1
相与得到在table中的位置
- 先通过key的
-
没获取到 segment锁的线程,没有权力进行put操作,不是像HashTable一样去挂起等待,而是会去做一下put操作前的准备:
- table[i]的位置(你的值要put到哪个桶中)
- 通过首节点first遍历链表找有没有相同key
- 在进行1、2的期间还不断自旋获取锁,超过
64次
线程挂起!
JDK1.8中的实现:
- 先拿到根据
rehash值
定位,拿到table[i]的首节点first
,然后:- 如果为
null
,通过CAS
的方式把 value put进去 - 如果
非null
,并且first.hash == -1
,说明其他线程在扩容,参与一起扩容 - 如果
非null
,并且first.hash != -1
,Synchronized锁住 first节点,判断是链表还是红黑树,遍历插入。
- 如果为
2. get() 方法
JDK1.7中的实现:
-
由于变量
value
是由volatile
修饰的,java内存模型中的happen before
规则保证了 对于 volatile 修饰的变量始终是写操作
先于读操作
的,并且还有 volatile 的内存可见性
保证修改完的数据可以马上更新到主存中,所以能保证在并发情况下,读出来的数据是最新的数据。 -
如果get()到的是null值才去加锁。
JDK1.8中的实现:
- 和 JDK1.7类似
3. resize() 方法
JDK1.7中的实现:
- 跟HashMap的 resize() 没太大区别,都是在 put() 元素时去做的扩容,所以在1.7中的实现是获得了锁之后,在单线程中去做扩容(1.
new个2倍数组
2.遍历old数组节点搬去新数组
)。
JDK1.8中的实现:
- jdk1.8的扩容支持并发迁移节点,从old数组的尾部开始,如果该桶被其他线程处理过了,就创建一个 ForwardingNode 放到该桶的首节点,hash值为-1,其他线程判断hash值为-1后就知道该桶被处理过了。
4. 计算size
JDK1.7中的实现:
- 先采用不加锁的方式,计算两次,如果两次结果一样,说明是正确的,返回。
- 如果两次结果不一样,则把所有 segment 锁住,重新计算所有 segment的
Count
的和
- 如果两次结果不一样,则把所有 segment 锁住,重新计算所有 segment的
JDK1.8中的实现:
由于没有segment的概念,所以只需要用一个 baseCount
变量来记录ConcurrentHashMap 当前 节点的个数
。
- 先尝试通过CAS 修改
baseCount
- 先尝试通过CAS 修改
- 如果多线程竞争激烈,某些线程CAS失败,那就CAS尝试将
CELLSBUSY
置1,成功则可以把baseCount变化的次数
暂存到一个数组counterCells
里,后续数组counterCells
的值会加到baseCount
中。
- 如果多线程竞争激烈,某些线程CAS失败,那就CAS尝试将
- 如果
CELLSBUSY
置1失败又会反复进行CASbaseCount
和 CAScounterCells
数组
- 如果