JavaSE基础知识学习-----集合之ConcurrentHashMap

xiaoxiao2021-02-28  39

ConcurrentHashMap基本知识

概述

1.ConcurrentHashMap是map接口的实现类,因为HashMap是线程不安全的,因此ConcurrentHashMap可以看成是HashMap的线程安全版本。 2.线程安全的有ConcurrentHashMap,ConcurrentSkipListMap,HashTable,Properties,但是HashTable是过时的类库,所以在并发中使用最多的是是ConcurrentHashMap和ConcurrentSkipListMap。 3.ConcurrentHashMap在并发的开发中使用频率高,所以他的主要方法和HashMap基本一样。

ConcurrentHashMap实现原理

概述

ConcurrentHashMap是由Segment数组和HashEntry数组组成,Segment的结构和HashMap差不多,是数组和链表结合的数组结构,Segment是一种可重入锁,在ConcurrentHaspMap中就是锁的角色,HashEntry是存放键值对数据,在源码中我们可以出一个Segment中包含一个HashEntry,换句话说,一个Segment守护一个HashEntry,当我们要对HashEntry中的数据进行修改时,首先要获得HashEntry数据所对应的Segment锁。

源码分析如下

public class ConcurrentHashMap<K, V> extends AbstractMap<K, V> implements ConcurrentMap<K, V>, Serializable {

1.源码中可以看出ConcurrentHashMap继承了AbstractMap这个类,实现了ConcurrentMap和Serializable这两个接口,说明这个类具备了Map基本的骨干方法。

1.构造方法

1.ConcurrentHashMap()

创建一个带有默认初始容量 (16)、加载因子 (0.75) 和 concurrencyLevel (16) 的新的空映射。

2.ConcurrentHashMap(int initialCapacity)

创建一个带有指定初始容量、默认加载因子 (0.75) 和 concurrencyLevel (16) 的新的空映射。

3.ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

创建一个带有指定初始容量、加载因子和默认 concurrencyLevel (16) 的新的空映射。

4.ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, int concurrencyLevel)

创建一个带有指定初始容量、加载因子和并发级别的新的空映射。

5.ConcurrentHashMap(Map

2.属性

ConcurrentHashMap使用segments数组来保存锁,源码如下: final Segment

3.如何初始化segments数组

public ConcurrentHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, int concurrencyLevel) { if (!(loadFactor > 0) || initialCapacity < 0 || concurrencyLevel <= 0) throw new IllegalArgumentException(); if (concurrencyLevel > MAX_SEGMENTS) concurrencyLevel = MAX_SEGMENTS; int sshift = 0; int ssize = 1; while (ssize < concurrencyLevel) { ++sshift; ssize <<= 1; } this.segmentShift = 32 - sshift; this.segmentMask = ssize - 1; if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; int c = initialCapacity / ssize; if (c * ssize < initialCapacity) ++c; int cap = MIN_SEGMENT_TABLE_CAPACITY; while (cap < c) cap <<= 1; Segment<K,V> s0 = new Segment<K,V>(loadFactor, (int)(cap * loadFactor), (HashEntry<K,V>[])new HashEntry[cap]); Segment<K,V>[] ss = (Segment<K,V>[])new Segment[ssize]; UNSAFE.putOrderedObject(ss, SBASE, s0); this.segments = ss; }

说明: 1.构造方法中initialCapacity代表数组容量,loadFactor代表负载因子,concurrencyLevel代表并发级别。 2.segment数组是ConcurrentHashMap保存锁的数组,segment数组的初始化由段偏移量segmentShift,段掩码segmentmask和HashEntry数组组成。 3.segment数组的长度ssize通过concurrencyLevel计算得出,为了通过按位与的哈希算法类定位segment的索引,就必须保证segment数组的长度是2的N次方,所以必须计算出一个大于或等于concurrencyLevel的最小的2的n次方值来作为segment数组的长度,concurrencyLevel的最大并发级别是655535,所以segment数组的最大长度为66636.对应的二进制是16位。

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