您现在的位置是:网站首页> 内容页

JDK1.8 ConcurrentHashMap源码阅读

  • 齐发游戏官网
  • 2019-04-27
  • 98人已阅读
简介1. 带着问题去阅读为什么说ConcurrentHashMap是线程安全的?或者说 ConcurrentHashMap是如何防止并发的?2. 字段和常量首先,来看一下Concurr

1.  带着问题去阅读

为什么说ConcurrentHashMap是线程安全的?或者说 ConcurrentHashMap是如何防止并发的?

2.  字段和常量

首先,来看一下ConcurrentHashMap中的一些字段和常量,这些在接下来的操作中会用得到

2.1.  常量

从中,我们可以获得以下信息:

    数组的默认容量是16,最大容量是1<<30当添加元素的时候,将列表转成树的阈值是8。也就是说,相同位置上多个元素是以链表的形式存储的,而当链表的长度(元素的个数)超过8时,将其转为树在对数组扩容的时候,当树中元素个数小于或等于6时,将树转成链表

2.2.  字段

从这些字段中,我们可以获得以下信息:

    底层是一个数组,且数组的类型是Node,延迟初始化,更重要的是它被 volatile 修饰sizeCtl是用于数组初始化和扩容的,当它是负数的时候,表示数组正在进行初始化或扩容,-1表示正在初始化,同时应该注意到它也被 volatile 修饰

2.3.  内部类

对比1.7里面的HashMap不难发现:

    Node继承自Map.Entry其 value 和 next 都用 volatile 修饰

可以看到,TreeNode继承自Node,主要用于树形结构中。也就是说,TreeNode表示树中的结点。

还有一个TreeBin也是继承自Node

TreeBin表示整个树,TreeNode表示树中的结点

正常情况下,数组中某个位置的元素应该是Node,而Node是一个链表,它后面可能跟了多个Node。

但是,某个位置的节点个数超过阈值(默认8)时,将这个链表转成红黑树,那么此后数组中这个位置的元素就是TreeBin

也就是说,Node表示链表中的节点,TreeNode表示树中的节点,TreeBin表示树

3.  操作

3.1.  put

这里,再多看一眼,刚才的putTreeVal()方法

总的来说,是先插入,后调整

大致流程是这样的:

    如果数组为空,则先初始化数组根据key计算哈希值,进而计算应该在数组的什么位置取出该位置上的元素,如果为空,则直接构造一个Node,并将元素放置于此如果该位置上的元素不为空,则进一步判断是链表还是树(PS:Node还是TreeBin)如果是Node,则遍历链表,如果发现有key相同的元素,则用新值替换旧值,否则构造Node,并将其插入到链表尾部如果是TreeBin,则遍历树,若发现相同key的节点,则用新值替换旧值,否则构造TreeNode,并将其插入到树中插入完成以后,最后再看一下要不要转成树型结构如果旧值不为空,则返回旧值

3.2.  resize

在上一步的put操作中,如果数组正在扩容,则帮助扩容

下面看一下扩容

我以前在理解上一直有一个误区,以前我一直以为在数组相同位置上的元素的哈希值都相同,今天我恍然大悟,原来不是这样的,这些元素之所以会在同一个位置是因为通过key的哈希值再结合数组长度计算得出该元素应该在这个位置上,而不同的哈希值可能经过计算也在同一个位置,所以,相同位置的元素的hash值不一定相同,或者说,链表上的元素的hash并不一定都相同,只是恰巧它们在数组的位置相同而已。

扩容是这样的:

    新数组的长度是原来的2倍根据不同位置的元素的结构有不同的方式不管原来是链表结构还是树型结构,扩容以后都变成两部分,一部分是hash&n为0的,另一部分是hash&n不为0的,其中n为原数组的长度对于那些hash&n==0的结点,它们在新数组中的位置保持不变,也就是说它们原先在旧数组中是什么位置,现在在新数组中还是什么位置对于那些hash&n != 0的节点,它们在新数组中的位置相比于之前在旧数组中的位置是向后移动了n每个位置在迁移的时候都加锁了扩容后,原来在旧数组中在相同位置的结点在新数组中未必还在相同的位置扩容后,链表没有倒置由于迁移到新数组中时,会将原先一棵树分成两部分(跟链表一样),所以分出来的树中如果结点数小于或等于6,则转成链表

下面是一个示意图,不必拘泥细节,重在意思

3.3.  get和remove

删除和获取相对比较简单,不再赘述

 

至此,可以回答开头我们提出的问题了

sychronized + volatile + CAS

插入、删除、扩容的时候都对数组中相应位置的元素加锁了,加锁用的是synchronized

table数组、Node中的val和next、以及一些控制字段都加了volatile

在更新一些关键变量的时候用到了sun.misc.Unsafe中的一些方法

 

文章评论

Top