面试题:ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap 是一种线程安全的高效Map集合

底层数据结构:

  • JDK1.7底层采用分段的数组+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。

1. JDK1.7

数据结构
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  • 提供了一个segment数组,在初始化ConcurrentHashMap 的时候可以指定数组的长度,默认是16,一旦初始化之后中间不可扩容
  • 在每个segment中都可以挂一个HashEntry数组,数组里面可以存储具体的元素,HashEntry数组是可以扩容的
  • 在HashEntry存储的数组中存储的元素,如果发生冲突,则可以挂单向链表

存储流程

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  • 先去计算key的hash值,然后确定segment数组下标
  • 再通过hash值确定hashEntry数组中的下标存储数据
  • 在进行操作数据的之前,会先判断当前segment对应下标位置是否有线程进行操作,为了线程安全使用的是 ReentrantLock 进行加锁,如果获取锁失败,会使用 cas自旋锁进行尝试

2. JDK1.8

在JDK1.8中,放弃了Segment臃肿的设计,数据结构跟HashMap的数据结构是一样的:数组+红黑树+链表

采用 CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现

  • CAS控制数组节点的添加

  • synchronized 只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点,只要hash不冲突,就不会产生并发的问题 , 效率得到提升

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