Java集合(一)--Map(2)

ConcurrentHashMap与HashTable

底层实现

在JDK1.7时,底层采用的是分段数组+链表的形式,在JDK1.8之后,采用的是与HashMap相同的形式,数组+链表/红黑树。而HashTable采用的是数组+链表的形式。

如何实现线程安全
ConcurrentHashMap

JDK1.7时,ConcurrentHashMap对数组进行分割,然后在每一段分割的数组上加上锁,锁住一部分数据。这样,多线程访问数据段中的数据的时候,就会减少竞争。Segment 数组 + HashEntry 数组 + 链表

Segment数组不可扩容,Segment 数组中的每个元素包含一个 HashEntry 数组,每个 HashEntry 数组属于链表结构。

Segment 继承了 ReentrantLock,所以 Segment 是一种可重入锁,扮演锁的角色。HashEntry 用于存储键值对数据。Segment大小默认是16,也就是说最多可以实现16个线程并发。

也就是说,对同一 Segment 的并发写入会被阻塞,不同 Segment 的写入是可以并发执行的

Java7 ConcurrentHashMap 存储结构

JDK1.8时,ConcurrentHashMap利用的是node数组+链表+红黑树的方式去实现,并且并发控制使用synchronized和CAS去实现操作。

当冲突链表达到一定程度的时候,链表会转换成红黑树,一般来说阈值是8,多个线程访问时,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,就不会影响其他 Node 的读写,效率大幅提升。o(n)->o(logn)

Java8 ConcurrentHashMap 存储结构

HashTable

使用synchronized来控制并发,当一个线程访问时,或锁住整个数据段,只能这一个线程使用。效率低。

Hashtable 的内部结构

ConcurrentHashMap为什么key和value值不能为空

避免二义性,不能确定到底里面是没有值还是值为null.

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