ConcurrentHashMap

保证线程安全的原因

有线程安全隐患的变量使用volatile修饰，确保变量是从内存获取而不是变量的私有拷贝。

 

 

数据结构

JDK1.8 中的ConcurrentHashMap 选择了与 HashMap 相同的链表+红黑树结构；在锁的实现上，抛弃了原有的 Segment 分段锁，采用CAS + synchronized实现更加细粒度的锁。

CAS全称compare and swap(比较交换)，执行函数CAS(V,E,N)

V: 需要改变的变量 -- value

E: 预期值 -- expect

N：新值 -- new

期望值和当前线程变量值相同，直接修改即可。

如果不同，则要重新读取变量值再看能不能修改。

 

 

将锁的级别控制在了更细粒度的哈希桶数组元素级别，也就是说只需要锁住这个链表头节点（红黑树的根节点），就不会影响其他的哈希桶数组元素的读写，大大提高了并发度。

 

 

 

put方法执行步骤

大致可以分为以下步骤：

1. 根据 key 计算出 hash 值；
2. 判断是否需要进行初始化；
3. 定位到 Node，拿到首节点 f，判断首节点 f：

• 如果为 null ，则通过 CAS 的方式尝试添加；
• 如果为 f.hash = MOVED = -1 ，说明其他线程在扩容，参与一起扩容；
• 如果都不满足 ，synchronized 锁住 f 节点，判断是链表还是红黑树，遍历插入；

1. 当在链表长度达到 8 的时候，链表转换为红黑树。

源代码如下：

 

get方法

大致可以分为以下步骤：

1. 根据 key 计算出 hash 值，判断数组是否为空；
2. 如果是首节点，就直接返回；
3. 如果是红黑树结构，就从红黑树里面查询；
4. 如果是链表结构，循环遍历判断。

源代码如下：

 

 

参考文档：https://zhuanlan.zhihu.com/p/350099474